Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 12 (Có đáp án)

223 trang Thái Huy 23/09/2023 5075

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 12 (Có đáp án)", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

bo_30_de_thi_hoc_sinh_gioi_hoa_12_co_dap_an.docx

Nội dung text: Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 12 (Có đáp án)

Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 12 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 12 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn ĐỀ SỐ 1 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI THỬ HSG VĂN HÓA LỚP 12 TRƯỜNG THPT LvD CẤP TỈNH (Đề thi gồm có 02 trang) MÔN HÓA HỌC Thời gian; 180 phút (Không tính thời gian phát đề) Câu 1. (4,0 điểm) 1. Hoàn thành các phương trình phản ứng sau. 1) Ba(H2PO3)2 + NaOH  C + D + E - - 2) Al + NO3 + OH + H2O  F + G 3) FeCl3 + K2CO3 + H2O  H + I + K t0C 4) CuO + NH4Cl  M + N + L + H2O 2. Trong mỗi chén sứ A, B, C đựng một muối nitrat. Trong đó B, C là muối nitrat của kim loại hóa trị 2. Nung các chén sứ ở nhiệt độ cao ngoài không khí tới phản ứng hoàn toàn, sau đó làm nguội người ta thấy: - Trong chén A không còn dấu vết gì. - Cho dung dịch HCl vào chén B thấy thoát ra một khí không màu, hoá nâu ngoài không khí. - Trong chén C còn lại chất rắn màu nâu đỏ. Xác định các chất A, B, C và viết phương trình minh họa. 3. Hoà tan hoàn toàn 0,775g đơn chất A trong dung dịch HNO3 đặc thu được một hỗn hợp X gồm hai khí (tồn tại trong điều kiện thích hợp) có khối lượng là 5,75g và một dung dịch gồm 2 axit có oxi với hàm lượng oxi lớn nhất. Để trung hoà hai axit này cần dùng vừa hết 0,1 mol NaOH. a. Xác định thành phần % theo số mol của mỗi chất trong hỗn hợp X. Biết d(X/H2)= 38,3. b. Xác định đơn chất A. + + 2- 2- 4. Cho dung dịch X : K , NH4 , CO3 , SO4 . Chia dung dịch X làm 2 phần bằng nhau. Cho phần 1 tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư, đun nóng thấy tách ra 6,45 gam kết tủa và thoát ra 672 ml (đktc) khí. Cho phần 2 tác dụng với axit HNO3 dư thì thấy có 336 ml (đktc) khí bay ra. Tính tổng lượng muối tan trong dung dịch X. Câu 2. (4,0 điểm) 1. Khí C không màu khi sục qua dung dịch brom làm dung dịch đậm màu hơn, khí D không màu khi sục qua dung dịch brom làm dung dịch mất màu. Dung dịch muối natri (muối E) trong suốt khi cho thêm dung dịch H2SO4 loãng thấy có khí D thoát ra và dung dịch bị vẫn đục. Xác định C, D, E viết các phương trình phản ứng. 2. Cho các chất sau đây : dung dịch NaOH, Fe 2O3, khí CO, dung dịch CuCl 2, CO2, Al, dung dịch NH4Cl. Những cặp chất nào phản ứng được với nhau? Viết phương trình hóa học của các phản ứng và ghi rõ điều kiện. 3. Cho 0,1 mol Fe vào dung dịch HNO3, sau khi phản ứng hoàn toàn thu được khí NO và dung dịch A, cô cạn dung dịch A thu được 22,34 gam chất rắn khan B (B không chứa muối amoni). a. Tính số mol HNO3 đã phản ứng và thể tích khí NO (đktc) thu được. b. Nhiệt phân hoàn toàn B thu được bao nhiêu gam chất rắn. 4. Cho 20,80 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeS, FeS 2, S tác dụng với dung dịch HNO 3 đặc nóng dư thu được V lít khí NO2 (là sản phẩm khử duy nhất, đo ở đktc) và dung dịch A. Cho A tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư thu được 91,30 gam kết tủa. Tính V và số mol HNO 3 cần dùng để oxi hóa hoàn toàn hỗn hợp X ? Câu 3. (4 điểm) 1. Đốt cháy hoàn toàn 4,4 gam sunfua của kim loại M (công thức MS) trong oxi dư. Chất rắn sau phản ứng đem hòa tan trong một lượng vừa đủ dung dịch HNO 3 37,8% thấy nồng độ phần trăm của muối trong dung dịch thu được là 41,72%. Khi làm lạnh dung dịch này thì thoát ra 8,08 gam muối rắn (N). Lọc tách muối rắn thấy nồng độ phần trăm của muối trong dung dịch là 34,7%. Viết các phương trình phản ứng và xác định công thức của muối rắn (N). 2. Để 26,88 gam phôi Fe ngoài không khí một thời gian, thu được hỗn hợp rắn X gồm Fe và các oxit. Hòa tan hết X trong 288 gam dung dịch HNO3 31,5%, thu được dung dịch Y chứa các muối và hỗn DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 12 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn hợp khí Z gồm 2 khí, trong đó oxi chiếm 61,11% về khối lượng. Cô cạn Y, rồi nung đến khối lượng không đổi thấy khối lượng chất rắn giảm 67,84 gam. Xác định nồng độ % Fe(NO3)3 trong Y. 3. Nêu hiện tượng và viết phương trình ion thu gọn trong các thí nghiệm sau: a) Cho từ từ đến dư dung dịch NH3 vào dung dịch chứa AgNO3. b) Cho KHS vào dung dịch CuCl2. c) Cho dung dịch Fe(NO3)2 vào dung dịch H2SO4 1M, đun nóng nhẹ. d) Cho từ từ dung dịch NaOH đến dư vào dung dịch hỗn hợp gồm HCl và AlCl3. 4.Cho 37,2 gam hỗn hợp X1 gồm R, FeO và CuO (R là kim loại hóa trị II, R(OH)2 không lưỡng tính) vào 500 gam dung dịch HCl 14,6 % (dùng dư), thu được dung dịch A1, chất rắn B1 chỉ chứa một kim loại nặng 9,6 gam và 6,72 lít H2 (ở đktc). Cho dung dịch A1 tác dụng với dung dịch KOH dư, thu được kết tủa D. Nung D trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 34 gam chất rắn E gồm hai oxit. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Viết các phương trình phản ứng và tìm R. Câu 4. (4 điểm) 1. Viết các PTHH thực hiện dãy chuyển hóa sau: 0 CuO,t  B H2O O2 H2 PBr3 Etilen  (A)  (B) OH (C)  (D)  (E)  (F)  (G) IBr Br2 (I)  as (H) Biết (F) là CH3-CH2-CH2-COOH 2.Viết các đồng phân cấu tạo mạch hở, đơn chức, có cùng công thức phân tử C 3H6O2. Trình bày phương pháp hóa học dùng để phân biệt từng chất đó. Viết phương trình phản ứng 3.Cho hỗn hợp gồm tristearin và một este đơn chức, no, mạch hở X tác dụng với 2,0 lít dung dịch NaOH 0,3M sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch A, trung hòa dung dịch A bằng dung dịch HCl vừa đủ thu được dung dịch B chứa a gam hỗn hợp ancol và b gam hỗn hợp muối. Đốt cháy hoàn toàn a gam hỗn hợp ancol trên trong khí oxi dư thu được 35,20 gam CO 2 và 18,00 gam nước. Mặt khác, đốt cháy hoàn toàn b gam muối trong oxi dư thu được 32,90 gam chất rắn khan; 334,80 gam hỗn hợp CO2 và H2O. Xác định công thức phân tử của este X. 4. Có 6 hợp chất hữu cơ mạch hở A, B, C, D, E, F (chứa các nguyên tố cacbon, hiđro và oxi) đều không làm mất màu brom trong CCl4, khối lượng phân tử đều bằng 74 đvC. Cho các chất đó lần lượt tác dụng với Na, dung dịch NaOH và dung dịch AgNO3 trong NH3 thu được kết quả sau: A B C D E F Na + – + – + + NaOH – – + + – + AgNO3/NH3 – – – – + + Dấu + : có phản ứng, dấu – : không phản ứng. Biết A có mạch cacbon không phân nhánh và khi oxi hóa tạo sản phẩm tráng gương, B có tính đối xứng, oxi hóa E tạo hợp chất đa chức. Biện luận xác định nhóm chức, công thức phân tử, cấu tạo của A, B, C, D, E, F và viết các phương trình phản ứng xảy ra. Câu 5. ( 4,0 điểm ) 0 1. Hiđrocacbon A có CTPT là C9H10. A có khả năng tác dụng với Br 2 khan, xúc tác bột Fe, t . Cho 0 A tác dụng với H2, xúc tác Ni, t thu được B có CTPT là C9H12. Oxi hoá B bằng O2 trong H2SO4 thu được axeton. Xác định CTCT và gọi tên A, B. Viết các PTHH xảy ra. Trình bày cơ chế phản ứng khi 0 B tác dụng với Br2 khan, xúc tác bột Fe, t . 2. Oxi hóa hoàn toàn hiđrocacbon A hoặc B đều thu được CO2 và H2O có tỉ lệ mol tương ứng là 7:4. Hóa hơi hoàn toàn 13,8 gam A hoặc B đều thu được thể tích bằng với thể tích của 4,2 gam khí N 2 ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất. Cho 11,04 gam A tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO 3 trong NH3 thu được 36,72 gam kết tủa; B không phản ứng với dung dịch AgNO3 trong NH3, không làm mất màu dung dịch brom, bị oxi hóa bởi dung dịch KMnO 4 khi đun nóng. Xác định công thức phân tử, viết công thức cấu tạo phù hợp của A và B. 3. Hỗn hợp A gồm ba axit hữu cơ X, Y, Z đều đơn chức mạch hở, trong đó X là axit không no, có một liên kết đôi C=C; Y và Z là hai axit no đơn chức là đồng đẳng liên tiếp (MY< MZ ). Cho 46,04 gam hỗn hợp A tác dụng với dung dịch NaOH vừa đủ, thu được dung dịch B. Cô cạn dung dịch B, thu được chất rắn khan DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 12 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn D. Đốt cháy hoàn toàn D bằng O2 dư, thu được 48,76 gam Na2CO3; 44,08 gam hỗn hợp CO2 và H2O. Xác định các chất X, Y, Z. 4. Cho 0,3 mol hỗn hợp X gồm 2 este đơn chức tác dụng vừa đủ với 200 ml dung dịch NaOH 2M đun nóng. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 37,6 gam hỗn hợp gồm hai muối hữu cơ khan có khối lượng hơn kém nhau 11,6 gam, phần hơi có chứa nước và một hợp chất hữu cơ no, mạch hở Y. Hợp chất Y có khả năng tham gia phản ứng tráng bạc, đốt cháy hoàn toàn Y rồi cho sản phẩm hấp thụ hết vào bình chứa dung dịch nước vôi trong dư, thấy khối lượng bình tăng thêm 24,8 gam so với ban đầu. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn, các chất khí đều đo ở đktc. Xác định công thức cấu tạo có thể có của 2 este. HẾT Thí sinh được sử dụng bảng tuần hoàn và bảng tính tan. Không được sử dụng tài liệu khác. Giám thị vui lòng không giải thích gì thêm! Họ và tên thí sinh: Lớp: Trường: Chữ kí giám thị: DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 12 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HDC ĐỀ THI THỬ HSG VĂN HÓA LỚP 12 TRƯỜNG THPT LvD CẤP TỈNH (Đề thi gồm có 02 trang) MÔN HÓA HỌC Thời gian; 180 phút (Không tính thời gian phát đề) CÂ ĐÁP ÁN HDC ĐIỂ Ý U M Hoàn thành các ptpư 1) Ba(H2PO3)2 + 2NaOH  BaHPO3 + Na2HPO3 + 2H2O 2) 8Al + 3NO - + 5OH- + 2H O  3NH ↑ + 8AlO - 1 3 2 3 2 1 3) 2FeCl3 + 3K2CO3 + 3H2O  2Fe(OH)3 ↓ + 6KCl + 3CO2 ↑ t0C 4) 4CuO +2 NH4Cl  3Cu + CuCl2 + N2↑+4H2O Chén A không còn dấu vết chứng tỏ muối đã nhiệt phân chuyển hết thành thể hơi và khí,do đó muối là Hg(NO3)2 , NH4NO3, t0C Hg(NO3)2  Hg + 2NO2 + O2 t0C Hoặc NH4NO3  N2O + 2H2O Sản phẩm sau nhiệt phân muối của chén B tác dụng với HCl cho khí không màu chứng tỏ muối ban đầu là muối nitrat của kim loại Ba(NO3)2, Ca(NO3)2 2 t0C 1 Ca(NO3)2  Ca(NO2)2 + O2 t0C Hoặc Ba(NO3)2  Ba(NO2)2 + O2 Ca(NO2)2 + 2HCl CaCl2 + 2HNO2 Hoặc Ba(NO2)2 + 2HCl BaCl2 + 2HNO2 3HNO2 HNO3 + 2NO + H2O C chứa muối nitrat của sắt II: Fe(NO3)2 4Fe(NO3)2 2Fe2O3(Nâu) + 8 NO + O2 1. Xác định % từng khí. CÂ M = 38,3.2 = 76,6; Khí có M 76,6 U 1 2khí 2 3 là N2O4. 46x 92y x 15,4 Gọi x, y là số mol của NO2 và N2O4: 76,6 . x y y 30,6 Tính số mol NO2 và N2O4: 46x + 92y = 5,75 x = 0,025 % NO2 = 33,33% => x 15,4 => y = 0,05 % N O = 66,67% y 30,6 2 4 3 2.Xác định đơn chất A. 1 Gọi số mol A là a mol A – ne An+ mol a na +5 +4 N + 1e N (trong NO2) mol 0,025 0,025 +5 +4 2N + 2e 2N (trong N2O4) mol 0,1 0,1 => Số mol e nhận =0,125 Theo định luật bảo toàn e ta có: na = 0,125 a = 0,125/n A.a = 0,775 A = 6,2.n; 1 n A là phốt pho (P) DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 12 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn 1) Khi trộn phần 1 với dung dịch Ba(OH)2dư các ptpư: + - NH4 + OH NH3 + H2O (1) 2+ 2- Ba + CO3 BaCO3 (2) 2+ 2- Ba + SO4 BaSO4 (3) Khi trộn phần 2 với dd HNO3 dư : + 2- 2H + CO3  H2O + CO2 (4) * Trong mối phần ta có 0,672 Theo (1) => n n 0,03mol NH NH3 4 4 22,4 1 Theo (4) => n 2 nCO 0,015mol CO3 2 Theo (2,3).Tổng khối lượng BaCO3 và BaSO4 là 6,45gam . 6,45 0,15.197 => n 2 0,015mol SO4 233 Áp dụng đlbt điện tích nK+ = 0,015.2+0,015.2- 0,03= 0,03mol 2- 2- + + Khối lượng muối tan = mCO3 + mSO4 + mNH4 + mK = =2.(60.0,015+96.0,015+ 18.0,03+39.0,03) = 8,1 gam C là HI, D là là SO2, E là Na2S2O3 2HI + Br 2HBr +I 1 2 2 1 SO2 + Br2 + 2H2O H2SO4 + 2HBr Na2S2O3 + H2SO4 Na2SO4 + SO2 + S + H2O. Nếu 0,1 mol Fe 0,1 mol Fe(NO3)3 thì m = 24,2 (gam) Nếu 0,1 mol Fe 0,1 mol Fe(NO3)2 thì m = 18 (gam) Theo bài m = 22,34 gam => B gồm hỗn hợp Fe(NO3)3 và Fe(NO3)2 Sơ đồ cho – nhận e: Fe  Fe + a + a e N+5 + 3e  N+2 1.  ne(cho)  ne(nhan) => a.0,1 = 3nNO – 2 Ta có: m (rắn) = mFe + m(NO3 ) 1  22,34 = 5,6 + 3.62.nNO => nNO = 0,09 (mol) CÂ Số mol HNO3(pu) = 4nNO = 0,36 (mol) U 2 Thể tích NO (đktc) = 0,09.22,4 = 2,016 (lít) 2. Fe(NO3)3  Fe2O3 Fe(NO3)2  Fe2O3 => số mol Fe2O3 = 0,05 (mol) => m (Fe2O3) = 0,05.160 = 8 (gam) Coi hỗn hợp gồm Fe và S ta có sơ đồ: 3 Fe Fe Fe(OH )3 xmol HNO xmol Ba(OH ) xmol 3d 2 2 S BaSO4 SO4 3 ymol ymol 1 ymol 56x 32y 20,8 x 0,2mol Theo bài ra ta có hệ:  107x 233y 91,3 y 0,3mol Áp dụng định luật bảo toàn eletron ta có: Fe → Fe+3 + 3e DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 12 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn 0,2mol 3.0,2mol S → S+6 + 6e 0,3mol 6.0,3mol N+5 + 1e → N+4 a.1mol a mol Áp dụng định luật bảo toàn e ta có: a = 0,6 + 1,8 = 2,4 mol → V = 53,76 lít Theo (3) và (4): n n 6.n 4n 2,4mol HNO3 H Fe S Phương trình của các phản ứng : 2NaOH + CuCl2  Cu(OH)2  + 2NaCl NaOH + CO2  NaHCO3 2NaOH + CO2  Na2CO3 + H2O 2NaOH + 2Al + 2H2O  2NaAlO2 + 3H2  4 1 NaOH + NH4Cl  NaCl + NH3  + H2O t0 Fe2O3 + 3CO  2Fe + 3CO2  t0 Fe2O3 + 2Al  2Fe + Al2O3 2Al + 3CuCl2  2AlCl3 + 3Cu  Viết đúng mỗi phương trình cho 0,25 điểm MS: a mol Ma + 32a = 4,4 (I) to 2MS + (0,5n+2) O2  M2On + 2SO2 (1) a a/2 (mol) M2On + 2nHNO3 2M(NO3)n + nH2O (2) a/2 na a (mol) 1 mdd HNO3 = 500na/3 1 Ma+ 62na 41,72 = Þ M = 18,653n Þ M : Fe Ma+ 8na+ 500na / 3 100 m(dd trước khi làm lạnh) = Ma + 8na + 166,67na = 29 gam a = 0,05 mol CÂ Sau khi làm lạnh, khối lượng dung dịch là: 29 – 8,08 = 20,92 gam U 3 242 + 18m = 404 m =9 CT của muối Fe(NO3)3.9H2O t0 2Fe(NO3)2  Fe2O3 + 4NO2 + 1/2O2 a mol  2a 0,25a t0 2Fe(NO3)3  Fe2O3 +6NO2 + 3/2O2 b mol  3b 0,75b a b 0,48 a 0,16 mol 2 Ta coù heä: NO3 :1,28mol 1 46(2a 3b) 32(0,25a 0,75b) 67,84 b = 0,32 mol nN(trong Z)=1,44-1,28=0,16 mol mZ=(0,16.14.100)/(100- 61,11)=5,76 gam Sơ đồ: X + HNO3 Muối + Z + H2O mX + 1,44.63 = 0,16.180 + 0,32.242 + 0,74.18 DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 12 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn mX = 34,24 gam m(dung dịch sau)=34,24+288 – 5,76=316,48 gam Vậy: C%(Fe(NO3)3) = (0,32.242.100)/316,48 = 24,47% + + a) Có kết tủa xám: Ag + NH3 + H2O AgOH + NH4 Sau đó kết tủa tan dần, tạo dung dịch trong suốt + - AgOH + 2NH3 [Ag(NH3)2] + OH b) Xuất hiện kết tủa đen: Cu2+ + HS- CuS + H+ c) Dung dịch có màu vàng và có khí không màu hóa nâu trong không khí bay ra 3 1 2+ - + 3+ 3Fe + NO3 + 4H 3Fe + NO + 3H2O, 2NO + O2 NO2 d) Ban đầu chưa xuất hiện kết tủa, sau đó mới có kết tủa keo trắng nếu nhỏ tiếp dung dịch NaOH đến dư vào thì kết tủa tan - + 3+ - - - OH + H H2O, Al + 3OH Al(OH)3, Al(OH)3+OH AlO2 +2H2O Viết sai hoặc không viết phương trình trừ nửa số điểm Cho X + HCl dư H2, nên R là kim loại đứng trước H Vì axit dư, nên R hết B1:Cu A1 không có CuCl2, Rắn E: RO và Fe2O3 R + 2HCl → RCl2 + H2 (1) FeO + 2HCl → FeCl2 + H2O (2) CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O (3) R + CuCl2 → RCl2 + Cu (4) HCl + KOH → KCl + H2O (5) RCl2 + 2KOH → R(OH)2 + 2KCl (6) 4 1 FeCl2 + 2KOH → Fe(OH)2 + 2KCl (7) t0 R(OH)2  RO + H2O (8) t0 2Fe(OH)2 + ½ O2  Fe2O3 + 2H2O (9) Ta có: nCuO=nCuCl2=nCu=0,15 mol nRCl2 = nR = nH2+nCuCl2=0,3+0,15= 0,45 mol nRO = nR(OH)2 = nRCl2 = 0,45 mol Gọi n(FeO ban đầu) = x mol 0,45. R 16 0,5x.160 34 R 24(Mg) Ta coù heä: 0,45.R 72x 80.0,15 37,2 x=0,2 mol Thực hiện các chuyển hoá : H CH2=CH2 + HOH  CH3-CH2OH (A) CuO,t0 CH3-CH2OH  CH3-CH=O (B) 2CH -CH=O OH CH -CH(OH)-CH -CH=O CÂ 3  3 2 1 1 U 4 (C) H2O CH3-CH(OH)-CH2-CH=O  CH3-CH=CH-CH=O (D) O2 CH3-CH=CH-CH=O  CH3-CH=CH-COOH (E) H2 CH3-CH=CH-COOH  CH3-CH2-CH2-COOH (F) DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 12 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn PBr3 CH3-CH2-CH2-COOH  CH3-CH2-CHBr-COOH (G) Br2 CH3-CH2-CH2-COOH as CH3-CHBr-CH2-COOH (H) IBr CH3-CH=CH-COOH  CH3-CHBr-CHI-COOH (I) CH3CH2COOH; HCOOCH2CH3; CH3COOCH3 - Quỳ tím hóa đỏ là: CH3CH2COOH - Quỳ tím không đổi màu là: HCOOCH2CH3; CH3COOCH3 +Cho lần lượt 2 chất: HCOOCH2CH3; CH3COOCH3 tác dụng với dung dịch 2 1 AgNO3 trong NH3, đun nóng - Có kết tủa sáng bạc là HCOOCH2CH3; - Không hiện tượng là CH3COOCH3 t0 HCOOCH2CH3 + 2AgNO3+3NH3+H2O  NH4OOCOCH2CH3+ 2Ag↓+ 2NH4NO3 (C17H35COO)3C3H5 + 3NaOH →3C17H35COONa + C3H5(OH)3 a mol 3 a 3a a RCOOR’ + NaOH →RCOONa + R’OH b mol b b b HCl + NaOH →NaCl + H2O c mol c c c ta có : 3a+b+c= 0,6 (1) Đốt ancol thu được: 0,8mol CO2 và 1mol H2O nancol = a+b=0,2 (2) Đốt hỗn hợp muối D (3amol C17H35COONa, bmol CmH2m+1COONa, c 3 mol NaCl) 1 2C17H35COONa →35CO2 + Na2CO3 + 35H2O 3a mol 105a/2 1,5a 105/2 2CmH2m+1COONa → (2m+1)CO2 + Na2CO3 + (2m+1)H2O bmol (2m+1)b/2 b/2 (2m+1)b/2 m muoi sau đốt =106(1,5a+ 0,5b)+ 58,5c =32,90 (3) Giải hệ (1), (2), (3) ta có: a=b=0,1; b=0,2 Từ phản ứng đốt cháy muối ta có: [(105a/2 +(2m+1)b/2].62 = 334,8 m=1 Từ phản ứng đốt cháy ancol ta có: 3a + nb = 0,8 n=5 ancol C5H11OH Vậy Công thức của este CH3COOC5H11 (C7H14O2) Dựa theo khả năng phản ứng ta có dự đoán: A không có các nhóm –CHO, -COOH, -COO- ; A phải có nhóm –OH và có thể các nhóm ete, xeton B không có các nhóm –CHO, -COOH, -COO- , -OH, B chỉ có nhóm ete và xeton, C phải là axit, D phải là este, E vừa có nhóm –OH, vừa có nhóm –CHO F phải có nhóm – COOH và -CHO Gọi công thức của các chất là CxHyOz 4 12x y 16z 74 1 y 2x 2 y : chaün - Khi z=1 12x + y = 58 x=4, y = 10 C4H10O đây có thể là chất rượu (chất A) họăc ete ( chất B) Chất A là CH3CH2CH2CH2OH và B là CH3CH2 – O-CH2CH3 - Khi z =2 ta có 12x + y + 32 = 74 x = 3; y = 6 CTPT C3H6O2 có thể là axit, este, 1 nhóm –CHO + 1 nhóm ancol DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 12 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn Chất C: CH3CH2COOH, D: CH3COOCH3, E: HO-CH2 CH2 CHO hay CH3 –CH(OH)-CHO - Khi z = 3 ta có 12x +y =26 x=2; y=2 CTPT C2H2O3 CTCT HOOC- CHO Chất F là HOOC-CHO Các phương trình phản ứng: C4H9OH + Na C4H9ONa + 1/2H2 CH3CH2COOH + Na CH3CH2COONa + ½ H2 CH3CH2COOH + NaOH CH3CH2COONa + H2O t 0 CH3COOCH3 + NaOH  CH3OONa + H2O HOC2H4CHO + Na NaOC2H4CHO + 1/2H2 to HOC2H4CHO + 2Ag(NH3)2OH  HOC2H4COONH4 + 2Ag + 3NH3 +H2O HOOC-CHO + Na NaOOC-CHO + 1/2H2 HOOC-CHO + NaOH NaOOC-CHO + H2O to HOOC-CHO + 2Ag(NH3)2OH  (COONH4)2 + 2Ag + 2NH3 +H2O 0 A (C9H10) + Br2 khan (bột Fe, t ) A có vòng benzen. 0 A (C9H10) + H2 (Ni, t ) B (C9H12) => A có một liên kết đôi ở nhánh. B (C9H12) + O2 (H2SO4) axeton => B là cumen (Isopropyl benzen) H3C CH2 H3C CH3 C CH A là isopropenylbenzen * Các phương trình phản ứng: H3C CH2 H3C CH2 C C Fe, t0 + Br + HBr CÂ 2 1 Br 1 U 5 H3C CH2 H3C CH3 C CH Ni, t0 + H2 H3C CH3 CH OH 0 H2SO4, t CH COCH + O2 + 3 3 * Cơ chế phản ứng : Phương trình phản ứng: H3C CH3 H3C CH3 CH CH Fe, t0 + Br2 + HBr Br DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 12 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn *- Do khối lượng mol của A, B bằng nhau; khi đốt cháy A hoặc B đều thu được tỉ lệ mol CO2 và H2O như nhau A và B có cùng công thức phân tử. - Đặt công thức phân tử của A và B là CxHy (x, y >0). 13,8 MA =MB = =92 (gam/mol) 0,15 O ,t0 CxHy 2  xCO2 + y/2H2O Ta có: 12x+ y=92 n 2x 7 CO2 n y 4 H2O x=7; y=8. Vậy công thức phân tử của A, B là C7H8 * Biện luận tìm công thức cấu tạo của A: - A phản ứng với AgNO3/NH3 tạo thành kết tủa A có liên kết - CCH. nA = 0,12 mol 2 + A có a liên kết -CCH. 1 Phương trình: C7H8 + aAgNO3 + aNH3 C7H8-aAga  + aNH4NO3 0,12 mol 0,12 mol 36,72 M kết tủa = = 306 92 + 107a= 306 a=2 0,12 Công thức của A có dạng HCC-C3H6-CCH. Công thức cấu tạo phù hợp của A là CH C-CH2-CH2-CH2-C CH; CH C-C(CH3)2-C CH CH C-CH(CH3)-CH2-C CH; CH C-CH(C2H5)-C CH * Biện luận tìm công thức cấu tạo của B - B không có phản ứng với dung dịch AgNO3/NH3; không làm mất màu dung dịch brom; bị oxi hóa bởi dung dịch KMnO4 ở khi đun nóng. Vậy B là C6H5-CH3 (toluen) to C6H5-CH3 + 2KMnO4  C6H5COOK + 2MnO2 + KOH + H2O - Gọi công thức của X là C H O (n≥3) công thức muối natri tương ứng 3 n 2n-2 2 1 là CnH2n-3O2Na. DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 12 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn C H O (m 1) - Gọi công thức chung của Y, Z là m 2m 2 ( công thức muối natri C H O Na tương ứng là m 2m 1 2 . - Gọi số mol của X là a; số mol của hỗn hợp Y,Z là b C H O Na Số mol CnH2n-3O2Na và m 2m 1 2 lần lượt là a và b. mX,Y,Z = a(14n 30) b(14n 32) 46,04 mX,Y,Z = 14(na mb) 30a 32b 46,04 (1) - Khi đốt cháy hỗn hợp muối: a b 48,76 nNa CO 0,46 mol n = a + b = 0,92 (2) 2 3 2 106 NaOH B + O2 Na2CO3 + hỗn hợp E (CO2 +H2O) a(2n 3) b(2m 1) Khi cho B mCO mH O 44.(na mb 0,46) 18. 44,08 2 2 2 62(na mb) 27a 9b 64,32 (3) Từ (1); (2); (3) giải hệ: na mb 1,2 a 0,1 b 0,82 0,1n 0,82m 1,2 Cặp nghiệm hợp lí: n=3; m 1,1 Vậy 3 axit X, Y, Z lần lượt là: CH2=CH-COOH, HCOOH, CH3COOH n 0,4 4 1 NaOH 2 neste 0,3 3 + Mà 2 este là đơn chức trong hỗn hợp có 1 este của phenol. + Khi thủy phân X thu được hỗn hợp rắn chỉ có 2 muối 2 este có cùng gốc axit. + Mặt khác khi thủy phân hỗn hợp thu được 1 chất hữu cơ no mạch hở có khả năng tham gia phản ứng tráng bạc Sản phẩm đó phải là anđehit no đơn chức mạch hở trong hỗn hợp có một este có gốc ancol kém bền. Gọi công thức của 2 este là RCOOCH=CHR’và RCOOC6H4R’’ RCOOCH=CHR’ + NaOH RCOONa + R’CH2CHO (1) x mol x mol x mol x mol RCOOC6H4R’’ + 2NaOH RCOONa + R’’C6H4ONa+H2O (2) 4 y mol 2y mol y mol y mol 1 theo bài ra ta có hệ : nhh x y 0,3 x 0,2(mol) nRCOONa 0,3 n x 2y 0,4 y 0,1(mol) NaOH n 0,1 R ''C6H4ONa n 0,2 R 'CH2CHO Gọi CTPT của anđehit no đơn chức mạch hở Y là CnH2nO ta có CnH2nO+(3n-1)/2O2 nCO2 + nH2O (3) 0,2 0,2n 0,2n m bình tăng = 0,2n.44 + 0,2n.18 = 24,8 →n =2 CTPT là C2H4O hay CH3CHO. Vì tổng khối lượng 2 muối bằng 37,6 gam và 2 muối hơn kém nhau DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 12 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn m1 m2 11,6 m1 24,6 m1 m2 37,6 m2 13 Xét 2 trường hợp TH1: 24,6 R 67 82 R 15 mRCOONa 24,6 0,3 mR ''C H ONa 13 13 6 4 R '' 115 130 R '' 15 0,1 R là (CH3 ) CH3COOCH CH2 2 este là R '' là (CH3 ) CH3COOC6H4CH3 TH2: 13 R 67 43,33 mRCOONa 13 0,3 mR ''C H ONa 24,6 24,6 6 4 R '' 115 246 0,1 Viết các công thức cấu tạo của 2 este DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 12 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn ĐỀ SỐ 2 SỞ GD&ĐT ĐỀ THI THỬ HSG VĂN HÓA LỚP 12 CẤP TỈNH TRƯỜNG THPT LvD MÔN: HÓA HỌC (Đề thi gồm 02 trang) Thời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian phát đề. Câu 1. ( 4 điểm) 1. Tổng số hạt proton, nơtron và electron trong ion X3+ bằng 73. Trong X3+ số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 17. a. Viết cấu hình electron của X, X2+, X3+. b. Xác định vị trí ( ô, chu kỳ, nhóm) của nguyên tố X trong bảng tuần hoàn. Giải thích. 2. Hỗn hợp A gồm Fe và Zn. Chia hỗn hợp A thành 2 phần bằng nhau: Phần 1: Hòa tan hết vào dung dịch HCl dư thu được 26,88 lít khí (đktc). Phần 2: Hòa tan hết vào 8,0 lít dung dịch chứa đồng thời HNO 3 0,2M và HCl 0,2M; thu được 8,96 lít hỗn hợp khí B chỉ có N2O, NO (đktc) và dung dịch Y chỉ có chất tan là muối. Biết tỉ khối của B so với khí hidro bằng 16,75. Cho dung dịch AgNO3 dư vào dung dịch Y sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 262,00 gam kết tủa. a. Tính % khối lượng của 2 kim loại trong hỗn hợp A. b. Cho 1/2 hỗn hợp A ở trên vào 2,0 lít dung dịch Cu(NO3)2 xM sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 74,0 gam kim loại. Tính x. 3. Nung đá vôi đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được chất rắn B và khí C. Sục đến dư khí C vào dung dịch NaAlO2 (Na[Al(OH)4]) thu được kết tủa hidroxit D và dung dịch E. Đun nóng dung dịch E thu được dung dịch chứa muối F. Nung D đến khối lượng không đổi thu được chất rắn G. Điện phân nóng chảy G thu được kim loại H. Cho chất rắn B vào nước được dung dịch K. Cho kim loại H vào dung dịch K thu được muối T. Cho dung dịch HCl dư vào dung dịch muối T. Xác định các chất A, B, C, D, E, F, G, H, K, T và viết các phương trình hóa học. 4. Bằng phương pháp hóa học và chỉ dùng một thuốc thử là dung dịch H 2SO4 loãng, hãy nhận biết các ống nghiệm chứa các dung dịch riêng biệt sau: BaS, Na 2S2O3, Na2SO4, Na2CO3, Fe(NO3)2. Viết các phương trình hóa học xảy ra. Câu 2. (4 điểm) 1. Xác định các chất A 1, A2, A3, A4, A5, A6, A7, A8 và hoàn thành các phương trình hóa học theo sơ đồ sau (ghi rõ điều kiện phản ứng nếu có): Biết: A1 là hợp chất của lưu huỳnh với 2 nguyên tố khác và có phân tử khối bằng 51u; A8 là chất kết tủa. 2. Hòa tan hoàn toàn 11,6 gam hỗn hợp A gồm Fe và Cu vào 87,5 gam HNO3 50,4%, sau khi kim loại tan hết thu được dung dịch X và V lit (đktc) hỗn hợp khí B (gồm hai chất khí có tỉ lệ số mol 3:2). Cho 500ml dung dịch KOH 1M vào dung dịch X thu được kết tủa Y và dung dịch Z. Lọc lấy Y rồi nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 16,0 gam chất rắn. Cô cạn dung dịch Z được chất rắn T. Nung T đến khối lượng không đổi thu được 41,05 gam chất rắn. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. a. Tính % khối lượng mỗi kim loại trong A? b. Tính C% mỗi chất tan trong X? c. Xác định các khí trong B và tính V. 3. Viết phương trình phản ứng xảy ra trong các thí nghiệm sau: a. Cho Fe3O4 vào dung dịch HCl loãng dư. b. Cho axit sunfuric loãng vào ống nghiệm chứa dung dịch kali clorit, sau đó thêm tiếp vào ống nghiệm vài giọt dung dịch kali iotua. c. Cho từ từ dung dịch natri hiđroxit đến dư vào dung dịch nhôm sunfat. d. Cho axit sunfuric đặc vào cốc có đường saccarozơ (C12H22O11). e. Sục khí cacbonic đến dư vào nước vôi trong. f. Sục khí hiđro sunfua vào dung dịch chứa đồng (II) clorua. Câu 3. (4 điểm) 1. Hòa tan 1,42 gam hỗn hợp Mg, Al, Cu vào dd HCl dư thu được dd A khí B, chất rắn C. Cho dd A tác dụng với dd NaOH dư thu được kết tủa E, nung E trong không khí thu được 0,4 gam chất rắn F. Mặc khác đốt nóng C thu được 0,8 gam chất rắn D. a. Xác định A, B, C, D, E, F. b. Tìm % khối lượng các kim loại trong hỗn hợp. c. Hòa tan hỗn hợp bằng dd H2SO4 49% vừa đủ. Tìm khối lượng dd H2SO4 đã dùng. DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 12 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn 2. Cho hơi nước đi qua than nóng đỏ, thu được 15,68 lít hỗn hợp khí X (đktc) gồm CO, CO 2 và H2. Cho toàn bộ X tác dụng hết với CuO (dư) nung nóng, thu được hỗn hợp chất rắn Y. Hoà tan toàn bộ Y bằng dung dịch HNO3 (loãng, dư) được 8,96 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). a. Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra. b. Tính phần trăm thể tích khí CO trong X. 3. Sục khí A vào dung dịch chứa muối B ta được chất C màu vàng và dung dịch D gồm muối E và chất F. Khí X có màu vàng lục tác dụng với khí A tạo ra C và F. Nếu X tác dụng với khí A trong nước tạo ra Y và F, rồi thêm BaCl2 vào dung dịch thì có kết tủa trắng. A tác dụng với dung dịch chất G có mặt dung dịch chất Y tạo dung dịch 2 muối và chất C. Khí H sinh ra khi đốt cháy C có thể dùng dung dịch chất G để nhận biết. A tác dụng được với dung dịch Y đậm đặc. Xác định A, B, C, X, F, G, H, Y. Viết phương trình hóa học của các phản ứng. 4. Cho m gam hỗn hợp gồm hai kim loại Mg và Al có tỉ lệ mol tương ứng là 4:5 vào dung dịch HNO3 20%. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch A và có 6,72 lít hỗn hợp khí X gồm NO, N2O, N2 thoát ra. Thêm một lượng O2 vừa đủ vào X, sau phản ứng, thu được hỗn hợp khí Y. Dẫn từ từ Y qua dung dịch NaOH dư thì có 4,48 lít hỗn hợp khí Z thoát ra. Tỉ khối hơi của Z so với H2 là 20. Mặt khác, cho dung dịch KOH vào dung dịch A thì lượng kết tủa thu được lớn nhất là (m + 39,1) gam. Biết các thể tích khí đều đo ở điều kiện tiêu chuẩn và lượng HNO 3 ban đầu dùng dư 20% so với lượng cần thiết. Tính nồng độ % của muối Al(NO3)3 trong dung dịch A. Câu 4. (4 điểm) o 1. Lên men m gam glucozơ thu được 500 ml ancol etylic 46 và V lít khí CO2 (đktc). Biết hiệu suất phản ứng lên men rượu đạt 80% và khối lượng riêng của ancol etylic là 0,8 g/ml. a. Tính m, V. b. Hấp thụ toàn bộ 0,1V lít CO 2 thu được ở trên vào x lít dung dịch chứa đồng thời KOH 0,2M và NaOH 0,2M thu được dung dịch chứa 58,4 gam chất tan. Tính x. 2. Viết phương trình phản ứng cho sơ đồ chuyển hóa sau đây (ghi rõ điều kiện nếu có): + NaOH A  X  X1  polietilen Y  Y1  Y2  poli(metyl metacrylat). Biết A là este đơn chức, mạch hở. 3. Cho hỗn hợp gồm tristearin và một este đơn chức, no, mạch hở X tác dụng với 2,0 lít dung dịch NaOH 0,3M sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch A, trung hòa dung dịch A bằng dung dịch HCl vừa đủ thu được dung dịch B chứa a gam hỗn hợp ancol và b gam hỗn hợp muối. Đốt cháy hoàn toàn a gam hỗn hợp ancol trên trong khí oxi dư thu được 35,20 gam CO 2 và 18,00 gam nước. Mặt khác, đốt cháy hoàn toàn b gam muối trong oxi dư thu được 32,90 gam chất rắn khan; 334,80 gam hỗn hợp CO2 và H2O. Xác định công thức phân tử của este X. 4. Hai chất hữu cơ X và Y đều đơn chức, mạch hở, tham gia phản ứng tráng bạc.X, Y có cùng số nguyên tử cacbon và MX< MY. Khi đốt cháy hoàn toàn mỗi chất trong oxi dư chỉ thu được CO 2, H2O và số mol H2O bằng số mol CO2. Cho 0,15 mol hỗn hợp E gồm X và Y phản ứng hoàn toàn với lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3, thu được 42,12 gam Ag. Tính khối lượng của Y trong hỗn hợp E. Câu 5. (4 điểm) 1. Nêu và giải thích hiện tượng xảy ra khi tiến hành các thí nghiệm sau: Thí nghiệm 1: Rót 1,5 ml dung dịch saccarozơ 1% vào ống nghiệm chứa Cu(OH) 2,lắc nhẹ một thời gian rồi sau đó lại tiếp tục đun nóng. Thí nghiệm 2: Cho nước ép quả chuối chín vào dung dịch AgNO3 trong NH3 dư, sau đó đun nóng nhẹ. 2. X có công thức phân tửC6H10O5, X phản ứng với NaHCO3 và với Na đều sinh ra chất khí có số mol đúng bằng số mol X đã dùng. X, B và D thỏa mãn sơ đồ sau theo đúng tỉ lệ mol. t0 X  B + H2O t0 X + 2NaOH  2D + H2O 0 B + 2NaOH t 2D. Xác định công thức cấu tạo của X, B, D. Biết D có nhóm metyl. 3. Đốt cháy hoàn toàn 2,54 gam este A (không chứa nhóm chức khác) mạch hở, được tạo ra từ một axit cacboxylic đơn chức và ancol no, thu được 2,688 lít khí CO 2 (đktc) và 1,26 gam nước. Cho 0,1 mol A tác dụng vừa đủ với 200ml NaOH 1,5M tạo ra m gam muối và ancol.Tính giá trị m. 4.Hỗn hợp X gồm 2 este đơn chức và đều chứa vòng benzen trong phân tử, tỉ khối hơi của X đối với O2 luôn bằng 4,25 với mọi tỉ lệ số mol giữa 2 este. Cho 34 gam X tác dụng vừa đủ với 175ml dung dịch NaOH 2M. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được m gam hỗn hợp Y gồm 2 muối khan. Tính m. DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 12 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn HẾT Thí sinh được sử dụng bảng tuần hoàn và tính tan, không được sử dụng tài liệu khác. Giám thị không giải thích gì thêm. Họ và tên thí sinh: Trường: Chữ kí giám thị số 1: Chữ kí giám thị số 2: DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 12 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn SỞ GD&ĐT HDC ĐỀ THI THỬ HSG VĂN HÓA LỚP 12 CẤP TỈNH TRƯỜNG THPT LvD MÔN: HÓA HỌC (Đề thi gồm 02 trang) Thời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian phát đề. CÂU ĐÁP ÁN HDC ĐIỂM a) Gọi hạt trong nguyên tử X: p = e =x; n =y 2x y 3 73 Ta có hệ: x=24; y =28. 1 2x 3 y 17 1 Cấu hình e của X: [Ar]3d54s1; X2+: [Ar]3d4; X3+: [Ar]3d3 b) X ở ô 24( vì có 24e); chu kỳ 4 (vì có lớp e); nhóm VIB (nguyên tố d và có 6e hóa trị) a. Đăt số mol trong 1 phần của Fe là x; Zn là y Phần 1: Fe + 2HCl FeCl2 + H2 Zn + 2HCl ZnCl2 + H2 Ta có phương trình: x +y = 1,2(1) Phần 2: Sơ đồ chéo cho hỗn hợp khí kết hợp với mol hỗn hợp khí ta có: n 0,1(mol);n 0,3(mol) N2O NO 2+ 3+ Dung dịch Y có thể chứa cả muối Fe , Fe , NH4 Theo bảo toàn e Sự oxi hóa Sự khử 2+ - Zn Zn + 2e + 4H + NO3 + 3e NO +2H2O y 2y 1,2 0,9 0,3 2+ Fe Fe + 2e - + NO z 2z 10H + 2 3 + 8e N2O +5H2O Fe Fe3+ + 3e 1,0 0,8 0,1 x-z 3x-3z Do H+ hết nên có phản ứng tạo muối amoni - + 10H + NO3 + 8e NH4 +3H2O 1,0 0,8 0,1 CÂU 1 Ta có phương trình đại số: 3x –z +2y = 2,5 (2) 2 1 Dung dịch Y tác dụng với dung dịch AgNO3 dư Ag+ + Cl- AgCl Fe2+ + Ag+ Fe3+ + Ag 1,6 1,6 z z Ta có: 1,6.143,5 + 108z = 262 z = 0,3 (mol) x= 0,4; y = 0,8 % mZn = 69,89%; %Fe=30,11%. b. Cho ½ hỗn hợp A có 0,8 mol Zn và 0,4 mol Fe Phản ứng: Zn + Cu2+ Zn2+ + Cu Fe + Cu2+ Fe2+ + Cu Xét trường hợp Zn hết, Fe chưa phản ứng khối lương kim loại thu được 73,6 gam. Xét trường hợp Zn hết, Fe hết khối lương kim loại thu được 76,8 gam. Khối lượng kim loại thực tế thu được là 74 gam, chứng tỏ bài toán có 2 trường hợp: TH1: Zn phản ứng và dư Gọi số mol Zn phản ứng là a mgiảm = mZn – mCu 0,4 = 65a -64a a =0,4 CM 0,2M CuSO4 TH2: Zn, Fe phản ứng và dư, gọi số mol Fe phản ứng b mgiảm = mZn + mFe pư – mCu 65.0,8 + 56b – 64(0,8+b) = 0,4 b =0,005 CM = 0,425M CuSO4 CaCO3  CaO + CO2 3 CO2 + H2O + NaAlO2 Al(OH)3 + NaHCO3 1 2NaHCO3 CO2 + H2O + Na2CO3 2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 12 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn 2Al O 2 3  4Al + 3O2 CaO + H2O  Ca(OH)2 2Al + 2H2O + Ca(OH)2  Ca(AlO2)2 + 3H2 Ca(AlO2)2 + 8HCl  CaCl2 + 2AlCl3 + 4H2O - Mẫu thử tạo khí mùi trứng thối và kết tủa trắng là BaS BaS + H2SO4 H2S + BaSO4 . - Mẫu thử vừa tạo khí mùi sốc vừa tạo kết tủa vàng với H2SO4 loãng là Na2S2O3 Na2S2O3 + H2SO4 S + SO2 + Na2SO4 + H2O. - Mẫu thử tạo khí không màu không mùi với H2SO4 loãng là Na2CO3 4 1 Na2CO3 + H2SO4 CO2 + Na2SO4 + H2O - Mẫu thử tạo khí không màu hóa nâu trong không khí là Fe(NO3)2. 2+ + 3+ 3Fe + 4H + NO3 3Fe + NO + 2H2O. 2NO + O2 2NO2 Còn lại là Na2SO4. S = 32 => phần còn lại bằng 51 – 32 = 19 (NH5) => A1 là NH4HS A2: Na2S; A3: H2S; A4: SO2: A5: (NH4)2SO3; A6: (NH4)2SO4; A7: NH4Cl; A8: AgCl  NH4HS + 2NaOH Na2S + 2NH3 + 2H2O  Na2S + 2HCl 2NaCl + H2S 0 t 1 2H2S + 3O2 2SO2 + 2H2O 1  SO2 + 2NH3 + H2O (NH4)2SO3  (NH4)2SO3 + Br2 + H2O (NH4)2SO4 + 2HBr  (NH4)2SO4 + BaCl2 2NH4Cl + BaSO4  NH4Cl + AgNO3 NH4NO3 + AgCl .a. 87,5.50,4 n 0,7mol n HNO3 = 100.63 ; KOH = 0,5mol Đặt nFe = x mol; nCu = y mol. Hòa tan hết kim loại bằng dung dịch HNO3 → X có Cu(NO3)2, muối của sắt (Fe(NO3)2 hoặc Fe(NO3)3 hoặc cả 2 muối của sắt), có thể có HNO3 dư. CÂU 2 X + dd KOH có thể xảy ra các phản ứng HNO3 + KOH → KNO3 + H2O (1) Cu(NO3)2 +2KOH → Cu(OH)2 + 2KNO3 (2) Fe(NO3)2 + 2KOH → Cu(OH)2 + 2KNO3 (4) Fe(NO3)3 + 3KOH → Fe(OH)3 + 3KNO3 (5) Cô cạn Z được chất rắn T có KNO3, có thể có KOH dư 0 2 t 2 Nung T: 2KNO3 2KNO2 +O2 (6) + Nếu T không có KOH thì nKNO nKNO Theo phản ứng (1)(2)(3)(4)(5)(6) 2 =3 =nKOH =0,5 mol m → KNO2 = 42,5 gam ≠ 41,05 gam (Loại) nKNO nKNO + Nếu T có KOH dư: Đặt 3 = a mol → 2 = amol; nKOH phản ứng = amol; → 85.a + 56.(0,5-a) = 41,05 → a = 0,45 mol Nung kết tủa Y 0 t Cu(OH)2 CuO + H2O 0 t Nếu Y có Fe(OH)3: 2Fe(OH)3 Fe2O3 +3H2O DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 12 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn 0 t Nếu Y có Fe(OH)2 4Fe(OH)2+ O2 2Fe2O3 +4H2O 1 x n Fe2O3 2 2 Áp dụng BTNT đối với sắt ta có: = nFe = ; Áp dụng BTNT đối với đồng ta có: nCuO = nCu= y mol x →160. 2 + 80.y = 16 (I) mhh kim loại = 11,6 gam → 56.x + 64.y = 11,6 (II) Giải hệ (I) và (II) → x= 0,15 và y= 0,05. 0,3.56 .100% 72,41% 23,2 % mFe = ; %mCu = 100-72,41= 27,59% b. Áp dụng BTNT đối với Nitơ: nN trong X = n N trong KNO2 = 0,45 mol. TH1: Dung dịch X có HNO3 dư, Cu(NO3)2, Fe(NO3)3 nCu(NO ) nFe(NO ) Ta có: 3 2 = nCu = 0,05 mol; 3 3 = nFe = 0,15 mol n Gọi HNO3 = b mol → b+0,05.2+0,15.3= 0,45 → b= -0,1 (loại) TH2: Dung dịch X không có HNO3 ( gồm Cu(NO3)2, có thể có muối Fe(NO3)2 hoặc Fe(NO3)3 hoặc cả Fe(NO3)2 và Fe(NO3)3 ) n n Fe(NO3 )2 = z mol (z ≥ 0); Fe(NO3 )3 = t mol (t ≥ 0) Theo BTNT đối với Nitơ → 2z+3t +0,05. 2 = 0,45 (III) Theo BTNT đối với sắt → z + t = 0,15 (IV) Giải hệ (III) và (IV) → z = 0,1 và t=0,05. Khi kim loại phản ứng với HNO3 nN trong hỗn hợp khí = nN trong HNO3 ban đầu- nN trong muối = 0,7-0,45=0,25mol Gọi số oxi hóa trung bình của Nitơ trong hỗn hợp khí B là +k (k≥0) Fe → Fe3+ + 3e N+5 + (5-k).e → N+k 0,05 0,15 0,25 0,25(5-k) 0,25 Fe → Fe2+ + 2e 0,1 0,2 Cu → Cu2+ + 2e 0,05 0,1 Áp dụng bảo toàn electron: 0,15+0,2+0,1=0,25(5-k) → k =3,2 - Xác định số mol O trong hỗn hợp khí. Tổng số oxi hóa của các nguyên tố trong một hỗn hợp =0 nên 0,25.(+3,2) + (-2). nO = 0. → nO = 0,4mol. Bảo toàn khối lượng: mdd sau = m ddaxit + m 2kim loại – m hh khí → mdd sau= 87,5+11,6- (0,25.14+0,4.16)= 89,2 gam 0,05.188 .100% 10,5% C% 89,2 Cu(NO3 )2 = 0,1.180 .100% 20,2% C% 89,2 Fe(NO3 )2 = 0,05.242 .100% 13,6% C% 89,2 Fe(NO3 )3 = c. Vì k = 3,2 nên phải có một khí mà số oxi hóa của N lớn hơn 3,2. Vậy khí đó là NO2 Gọi khí còn lại là khí A và số oxi hóa của khí còn lại là x Giả sử khí A trong thành phần có 1 nguyên tử N DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 12 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn TH1: nếu tỉ lệ số mol (NO2): số mol A = 3:2, dựa vào sơ đồ đường chéo suy ra x = 2. Vậy khí A là NO TH2: nếu tỉ lệ số mol (NO2): số mol A = 2:3 => x lẻ: Loại Nếu A có 2 N, trường hợp này cũng tính được x lẻ => loại Tính V: Đặt n (NO2) = 3a => n(NO) = 2a mol ∑ne nhận = n (NO2) + 3n (NO) = 3a + 3.2a = 0,45 => a= 0,05 => nkhí = 5a = 0,25 => V = 5,6 lit a. Fe3O4 + 8HCl → FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O b. KClO2 + 4KI + 2H2SO4 → KCl + 2I2 + 2K2SO4 + 2H2O có thể có: KI + I2 → KI3 c. 6NaOH + Al2(SO4)3 → 2Al(OH)3↓ + 3Na2SO4 sau đó: NaOH + Al(OH)3 → NaAlO2 + 2H2O 3 1 hoặc NaOH + Al(OH)3 → Na[Al(OH)4] H2SO4 ®Æc d. C12H22O11 12C + 11H2O và C + 2H2SO4 → CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O e. Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3↓ + H2O và CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2 f. H2S + CuCl2 → CuS↓ + 2HCl Gọi a, b, c lần lượt là số mol của Mg, Al, Cu (a, b, c > 0) Mg + 2HCl  MgCl2 + H2 (1) a 2a a a 2Al + 6HCl  2AlCl3 + 3H2 (2) b 3b b 1,5b Cu + 2HCl  không phản ứng dd A: gồm MgCl2, AlCl3, HCl dư khí B: H2 chất rắn C: Cu dd A: gồm MgCl2, AlCl3, HCl dư tác dụng với NaOH dư MgCl2 + 2NaOH  2NaCl + Mg(OH)2  (3) a 2a 2a a AlCl3 + 3NaOH  3NaCl + Al(OH)3  (4) b 3b 3b b Al(OH)3 + NaOH  NaAlO2 + 2H2O (5) b b b HCl + NaOH  NaCl + H2O (6) CÂU 3 1 1 kết tủa E: Mg(OH)2  t 0 Mg(OH)2  MgO + H2O (7) a a chất rắn F: MgO 0,4 a n 0,01(mol) MgO 40 t 0 2Cu + O2  2CuO (8) Chất rắn D: CuO 0,8 c n 0,01(mol) CuO 80 Theo đề ta có: 24a + 27b + 64c = 1,42 thay a, c vào ta có b = 0,02 0,01.24 0,02.27 % 100% 17% % 100% 38% Mg 1,42 Al 1,42 %Cu 100 (17 38) 45% Mg + H2SO4  MgSO4 + H2  DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 12 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn a a 2Al + 3H2SO4  Al2(SO4)3 + 3H2  b 1,5b Cu không phản ứng n a 1,5b 0,01 0,03 0,04(mol) mH SO 0,04.98 3,92(g) H2SO4 2 4 3,92.100 m 80(g) ddH 2 SO4 49 o t C + H2O CO + H2 (1) o t C + 2H2O CO2 + 2H2 (2) o t CuO + CO Cu + CO2 (3) o t CuO + H2 Cu + H2O (4)  3Cu + 8HNO3 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O (5)  CuO + 2HNO3 Cu(NO3)2 + H2O (6) 15,68 8,96 2 n 0,7 mol n 0,4 mol 1 X 22,4 NO 22,4 ; Gọi a, b lần lượt là số mol của CO và CO2 có trong 15,68 lit hỗn hợp X (đktc). Số mol của H2 có trong 15,68 lit hỗn hợp X (đktc) là (a + 2b) a + b + a + 2b = 2a + 3b = 0,7 (*) 3n 0,4.3 n n NO 0,6 CO H2 Mặt khác: 2 a + a + 2b = 2a + 2b = 2 ( ) Từ (*) và ( ) a = 0,2; b = 0,1 %VCO = 0,2/0,7 = 28,57%. A: H2S; B: FeCl3; C: S; F: HCl; Y: H2SO4 ; G: KMnO4 , X: Cl2 , H: SO2 PTHH của các phản ứng:  H2S + 2FeCl3 2FeCl2 + S + 2HCl  Cl2 + H2S S + 2HCl 4Cl2 + H2S + 4H2O 8HCl + H2SO4 3  1 BaCl2 + H2SO4 BaSO4 + 2HCl  5H2S + 2KMnO4 +3 H2SO4 K2SO4 + 2MnSO4 +5S + 8H2O 0 t S + O2 SO2 5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4 2H2SO4 đ + H2S SO2 + 2H2O + S  Hỗn hợp Z gồm N2 và N2O có M = 40, đặt số mol tương ứng là a, b, ta có hệ: a + b = 0,2 ; 28a + 44b = 8. Giải hệ ta a = 0,05, b= 0,15, từ đó ta có số mol NO = 0,1 mol. Khi cho KOH vào dung dịch A tạo kết tủa lớn nhất gồm Mg(OH)2 và Al(OH)3, theo giả thiết nếu gọi 4x và 5x lần lượt là số mol của Mg và Al thì ta có tổng số mol OH trong kết tủa là 23x = 39,1:17 = 2,3. Vậy x = 0,1 tổng số mol electron do Mg và Al nhường ra = 2,3 mol 4 Mặt khác từ số mol khí trên thì số mol electron do HNO3 nhận = 2 mol 1 sản phẩm có NH4NO3 = 0,0375 mol tổng số mol HNO3 đã dùng là: 2,3 + 0,05x2 + 0,15x2 + 0,1 + 0,0375x2 = 2,875 mol. Vì axit lấy dư 20% nên số mol HNO3 đã lấy là: 3,45 mol => khối lượng dung dịch HNO3 = 1086,75 gam khối lượng dung dịch sau phản ứng = 1086,75 + 0,4x24 + 0,5x27 - 0,05x28 – 0,15x44 – 0,1x30 = 1098,85 gam; khối lượng Al(NO3)3 = 106,5 gam DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 12 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn C% = 106,5x100:1098,85 = 9,69%. 3. a) 500.46.0,8 n 4(mol) C2H5OH 46.100 C H O 6 12 6  2C2H5OH + 2CO2 2 4 4 2.100.180 m 450(gam); V =4.22,4 = 896 lb) V/10 (0,4mol CO2) 1 80 1 Xét trường hợp chỉ tạo muối trung hòa, theo bảo toàn nguyên tố C ta có m chất tan = 48,8 gam. Xét trường hợp chỉ có muối axit, theo bảo toàn nguyên tố C ta có m chất tan =36,8. + + - 2- Chứng tỏ kiềm dư. dung dịch chứa: K , Na , OH , CO3 0,2x 0,2x y 0,4 39.0,2x 23.0,2x 17y 0,4.60 58,4 Ta có hệ: x 2,5; y 0,2 0,4x y 0,4.2 A: CH2=C(CH3)COOC2H5; X: C2H5OH; X1: C2H4; Y: CH2=C(CH3)COONa; Y1CH2=C(CH3)COOH; Y2: CH2=C(CH3)COOCH3 CH2=C(CH3)COOC2H5 + NaOH CH2=C(CH3)COONa + C2H5OH o C H OH H2SO4 ,t  C H + H O 2 2 5 2 4 2 1 xt,P,to nC2H4  -(C2H4)-n CH2=C(CH3)COONa + HCl CH2=C(CH3)COOH + NaCl o xt,t  CH2=C(CH3)COOH + CH3OH  CH2=C(CH3)COOCH3 + H2O xt,P,to nCH2=C(CH3)COOCH3  -(CH2=C(CH3)COOCH3)-n (C17H35COO)3C3H5 + 3NaOH 3C17H35COONa + C3H5(OH)3 CÂU 4 a 3a 3a a RCOOR’ + NaOH RCOONa + R’OH b b b b HCl + NaOH NaCl + H2O c c c 3a + b +c = 0,6 (1) Đốt ancol thu được: 0,8mol CO2 và 1mol H2O C3H8O3 3CO2 + 4H2O a 3a CnH2n+2O nCO2 + (n+1)H2O b nb nhỗn hợp ancol = n n = 0,2 (mol) a + b = 0,2 (2) H2O CO2 3 Đốt hỗn hợp muối D (3amol C17H35COONa, bmol CmH2m+1COONa, c mol NaCl): 1 2C17H35COONa 35CO2 + Na2CO3 + 35H2O 3a 105a/2 1,5a 105a/2 2CmH2m+1COONa (2m+1)CO2 + Na2CO3 + (2m+1)H2O b (2m+1)b/2 0,5b (2m+1)b/2 (1,5a +0,5b).106 + 58,5c = 32,9 (3) Từ (1), (2), (3) ta có hệ: 3a b c 0,6 1 a b 0,2 2 a=b=0,1; c=0,2 1,5a 0,5b .106 58,5c 32,9 3 Từ phản ứng đốt cháy ancol ta có: 3a + nb = 0,8 n=5 ancol C5H11OH Từ phản ứng đốt cháy muối ta có: [(105a/2 +(2m+1)b/2].62 = 334,8 m=1 Công thức của ests CH3COOC5H11 (C7H14O2) DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 12 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn Khi đốt cháy mỗi chất X, Y đều thu được số mol H 2O bằng số mol CO 2  X, Y đều là no, đơn chức. n 42,12 Do Ag = = 2,6 và X,Y đều tráng bạc. nE 108.0,15 Hỗn hợpphải có HCHO có x mol và một chất khác có một nguyên tử C, tráng bạc đó là HCOOH có y mol. 4 1 HCHO + AgNO3/NH3 4Ag. x 4x HCOOH+ AgNO3/NH3 2Ag y 2y x y 0,15 x 0,045 mol mY = 0,105.46 = 4,83 gam. 4x 2y 0,39 y 0,105 mol - Kết tủa Cu(OH) 2 tan ra và tạo ra dung dịch có màu xanh lam đặc trưng, sau đó đun nóng không thấy xuất hiện thêm hiện tượng gì. Giải thích: Saccarozơ mang tính chất của ancol đa chức hòa tan được Cu(OH)2 tạo dung dịch có màu xanh lam. Saccarozơ không chứa nhóm chức anđehit nên không có phản ứng với Cu(OH) trong môi trường kiềm để tạo kết tủa Cu O màu đỏ gạch khi đun nóng. 1 2 2 1 2C12H22O11 + Cu(OH)2 (C12H21O11)2Cu + H2O. - Khi chuối chín, tinh bột chuyển thành glucozơ nên nước ép quả chuối chín tham gia phản ứng tráng gương tạo chất kết tủa màu trắng bạc. CH2OH[CHOH]4CHO + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O CH 2OH[CHOH]4COONH4 + 2Ag + NH4NO3 X phản ứng với NaHCO 3 và với Na đều sinh ra chất khí có số mol đúng bằng số mol X đã dùng  X có một nhóm –COOH, 1 nhóm –OH. Công thức cấu tạo: O O O CH3 2 C CH CH3 1 HOOC-CH-OC-CHOH Na-O-C-CH-OH CH CH CH C O 3 3 H3C O O X B D CÂU 5 Học sinh viết đúng 2 cấu tạo cho 0,25đ, viết đúng 3 cấu tạo cho 0,5đ Đặt công thức của A: CxHyOz(x, y, z nguyên dương). Đốt cháy X có n = 0,12mol; n = 0,07 mol nO(X) = 0,03 mol. CO2 H2O x: y: z = 6:7:3 Công thức đơn giản nhất của A: C6H7O3. Ta có: nA : nNaOH = 1: 3. A có 3 chức este CTPT A: C12H14O6( =6) Axit có 2 liên kết . 3 A có dạng (CnH2n-1COO)3CmH2m-1 3n+m =3 n=2, m=3. 1 CH2 = CH- COO- CH2 | CTCT A: CH2 = CH- COO- CH | CH2 = CH- COO- CH2 (CH2=CH-COO)3C3H5+ 3NaOH 3CH2=CH-COONa + C3H5(OH)3. 0,1 mol 0,3 mol Khối lượng muối thu được m = 0,3.94 = 28,2 gam. 4 Mx = 136. Số mol X = 0,25. 1 DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 12 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn nNaOH 0,35 = >1 X có este của phenol. nX 0,25 Tỉ khối hơi của X đối với O2 luôn bằng 4,25 với mọi tỉ lệ số mol giữa 2 este X gồm 2 este đồng phân có CTPT là C8H8O2 (MX = 136). X + NaOH tạo ra hai muối CTCT các chất trong X: HCOOCH2C6H5: x mol. HCOOC6H4CH3: y mol. HCOOCH2C6H5 + NaOH HCOONa + C6H5CH2OH. HCOOC6H4CH3+ NaOH HCOONa + NaOC6H4CH3 + H2O. Ta có hệ: x+y=0,25 x=0,15 x+2y=0,35 y=0,1 Số mol của HCOONa: 0,25 mol. NaOC6H4CH3: 0,1 mol. Khối lượng muối Y bằng 30 gam. DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 12 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn ĐỀ SỐ 3 Câu 1. 1. Viết các phương trình hóa học (dạng ion thu gọn) của các phản ứng xảy ra trong mỗi trường hợp sau: a. Cho Ba vào dung dịch NaHCO3 b. Cho Na[Al(OH)4] ( hay NaAlO2) vào dung dịch NH4NO3. c. Cho Ba(HSO3)2 vào dung dịch KHSO4 d. Cho từ từ khí CO 2 đi qua dung dịch clorua vôi cho đến dư. 2. Cho 2 kim loại Al, Cu vào 2 cốc đựng dung dịch HNO3 loãng thu được 2 muối A, B ở 2 cốc, phản ứng đều cho 1 khí duy nhất. Lần lượt cho A, B vào dung dịch NH 3 dư: A tạo kết tủa A 1, B tạo dung dịch B1. Cho A1, B1 tác dụng với dung dịch NaOH dư thì A1 tạo dung dịch A2, B1 tạo kết tủa B2. Cho A2, B2 tác dụng với dung dịch HNO3 lại tạo ra A, B. Viết các phương trình phản ứng. 3. a.Tinh chế khí NH3 có lẫn khí N2, H2. b. Tinh chế NaCl có lẫn Na2HPO4, Na2SO4 Câu 2. 1. Cho 3,58 gam hỗn hợp X gồm Al, Fe, Cu vào 200 ml dung dịch Cu(NO 3)2 0,5M. Khi phản ứng hoàn toàn được dung dịch A và chất rắn B. Nung B trong không khí ở nhiệt độ cao đến phản ứng hoàn toàn thu được 6,4 gam chất rắn. Cho A tác dụng dung dịch NH3 dư, lọc kết tủa nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 2,62 gam chất rắn D. a/ Tính phần trăm khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp ban đầu. b/ Hoà tan hoàn toàn 3,58 gam hỗn hợp X vào 250 ml dung dịch HNO3 a (mol/l) được dung dịch E và khí NO (sản phẩm khử duy nhất). Dung dịch E tác dụng vừa hết với 0,88 gam bột đồng. Tính a. 2. Hòa tan hoàn toàn 11,6 gam hỗn hợp A gồm Fe và Cu vào 87,5 gam HNO3 50,4%, sau khi kim loại tan hết thu được dung dịch X và V lit (đktc) hỗn hợp khí B (gồm hai chất khí có tỉ lệ số mol 3:2). Cho 500ml dung dịch KOH 1M vào dung dịch X thu được kết tủa Y và dung dịch Z. Lọc lấy Y rồi nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 16,0 gam chất rắn. Cô cạn dung dịch Z được chất rắn T. Nung T đến khối lượng không đổi thu được 41,05 gam chất rắn. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. a. Tính % khối lượng mỗi kim loại trong A? Tính C% mỗi chất tan trong X? b. Xác định các khí trong B và tính V. Câu 3. 1. Hỗn hợp X chứa các chất: Na 2O, NH4NO3, NaHCO3 và Ba(NO3)2 có số mol bằng nhau. Hòa tan hỗn hợp X vào nước dư, đun nóng, thu được dung dịch Y. Cho dung dịch H2SO4 loãng và bột Cu vào Y. Viết các phương trình phản ứng xẩy ra. 2. Sắp xếp ( giải thích) các dung dịch loãng có cùng nồng độ mol/lit theo thứ tự tăng dần giá trị pH: NaCl, NH3, Ba(OH)2, NH4Cl, KHSO4. Câu 4. 1. Hòa tan hết 3,79 gam hỗn hợp X gồm Al và Zn (có tỉ lệ mol tương ứng là 2:5) vào dung dịch chứa 0,394 mol HNO3, thu được dung dịch Y và V ml khí N2 (đktc). Dung dịch Y tác dụng tối với 1,94 lít dung dịch NaOH 0,25M để thu được dung dịch trong suốt. Tính V? 2. Trộn 100ml dd chứa KHCO3 1M và K2CO3 1M với 100ml dung dịch chứa NaHCO3 1M và Na2CO3 1M được 200ml dung dịch X. Nhỏ từ từ 100ml dung dịch Y chứa H2SO4 1M và HCl 1M vào dung dịch X được V lít CO2 (đktc) và dung dịch Z. Cho Ba(OH)2 dư vào Z thì thu được m gam kết tủa. Tính giá trị của V và m? 3. Hòa tan 17,32 gam hỗn hợp X gồm Mg, Fe3O4 và Fe(NO3)2 cần vừa đúng dung dịch hỗn hợp gồm 1,04 mol HCl và 0,08 mol HNO3, đun nhẹ thu được dung dịch Y và 2,24 lít hỗn hợp khí Z (đktc) có tỉ khối hơi đối với H 2 là 10,8 gồm hai khí không màu trong đó có một khí hóa nâu ngoài không khí. Cho dung dịch Y tác dụng với một lượng dung dịch AgNO3 vừa đủ thu được m gam kết tủa và dung dịch T. Cho dung dịch T tác dụng với một lượng dư dung dịch NaOH, lọc kết tủa nung đến đến khối lượng không đổi thu được 20,8 gam chất rắn. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Tính giá trị của m? Câu 5 DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 12 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn 1. Lấy hỗn hợp X gồm Ba và Al (tỉ lệ mol 1:2) hòa tan vào nước được dung dịch Y. Sục từ từ CO 2 đến dư vào Y thu được dung dịch Z và kết tủa T. Chia Z thành 3 phần: - Đun sôi phần 1 - Cho từ từ HCl đến dư vào phần 2 - Cho từ từ NaOH đến dư vào phần 3 Viết các PTHH xẩy ra (dạng phân tử) 2. M và R là các nguyên tố thuộc nhóm A, có thể tạo với hiđro các hợp chất MH và RH. Gọi X và Y lần lượt là hiđroxit ứng với hóa trị cao nhất của M và R. Trong Y, R chiếm 35,323% khối lượng. Để trung hòa hoàn toàn 50 gam dung dịch 16,8% X cần 150 ml dung dịch Y 1M. Xác định M và R. 3. Hòa tan m gam hỗn hợp FeCl 2, FeCl3, CuCl2 vào nước được dung dịch X. Sục H 2S dư vào thấy xuất hiện chất rắn Y nặng 6,4 gam và dung dịch Z. Cho Z tác dụng với dung dịch AgNO3 dư thấy có 111,25 gam kết tủa. Hòa tan Y trong HNO3 dư thấy thoát ra 7,0 gam khí duy nhất. biết các phản ứng xẩy ra hoàn toàn, sản phẩm khử N+5 là NO. Xác định giá trị của m? ĐÁP ÁN Câu Ý Nội dung trình bày Điểm 2+ - 1 1 a. Ba +2H2O Ba + 2OH + H2 - - 2- HCO3 + OH CO3 + H2O 2+ 2- Ba + CO3 BaCO3 0,25 điểm + - b. NH4 + AlO2 + H2O NH3 + Al(OH)3 0,25 điểm - + c. HSO3 + H H2O + SO2 2+ 2- Ba + SO4 BaSO4 0,25 điểm - 2+ d. CO2 + 2OCl + H2O + Ca CaCO3 + 2HClO DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 12 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn 2+ - CO2 + CaCO3 + H2O Ca + 2HCO3 0,25 điểm 2 Viết các phương trình phản ứng. Al + 4HNO3 Al(NO3)3 + NO + 2H2O 3Cu + 8 HNO3 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O Al(NO3)3 + 3NH3 + 3H2O Al(OH)3  + 3NH4NO3 H2O (0,25 Cu(NO3)2 + 4NH3  [Cu(NH3)4](NO3)2 điểm) Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O * 8 [Cu(NH3)4](NO3)2 + 2NaOH Cu(OH)2  +2NaNO3 NaAlO2 + 4HNO3 NaNO3 + Al(NO3)3 + 2H2O Cu(OH)2 + 2HNO3 Cu(NO3)2 + 2H2O . 3 - Dẫn hỗn hợp (NH 3, H2, N2) qua dung dịch axit (VD: dd HCl), NH3 bị giữ lại. Tiếp đến cho dung dịch bazơ dư (VD dd Ca(OH) ) và đun nóng nhẹ, khí thoát ra cho đi qua 2 1 ống đụng CaO dư sẽ thu được NH3 khô + + NH3 + H → NH4 + - NH4 + OH → NH3 + H2O - Tinh chế NaCl có lẫn Na2HPO4 và Na2SO4 Cho hỗn hợp vào dung dịch BaCl2 dư Na2HPO4 + BaCl2 → 2 NaCl + BaHPO4 ↓ Na2SO4 + BaCl2 → 2NaCl + BaSO4 ↓ lọc bỏ kết tủa, dung dịch thu được cho vào bình chứa Na2CO3 dư BaCl2 + Na2CO3 → 2 NaCl + BaCO3 ↓ 1 lọc bỏ kết tủa, thêm lượng dư dung dịch HCl vào dung dịch thu được, sau đó cô cạn rồi nung nóng nhẹ thu được NaCl khan. 2 1 a. Phương trình hoá học xảy ra: Trước hết: 2Al + 3Cu2+ → 2Al3+ + 3Cu. (1) Khi Al hết: Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu. (2) Nếu Cu2+ hết thì số mol Cu trong chất rắn C>0,1 mol =>Chất rắn sau khi nung B trong không khí có khối lượng > 0,1.80 = 8(g) (không phù hợp). Vậy Cu2+ dư nên Al và Fe hết . 0,5 Gọi số mol Al ,Fe, Cu trong hỗn hợp X lần lượt là: a, b, c. Phương trình về khối lượng hỗn hợp: 27a + 56b + 64c = 3,58 (I) Chất rắn sau khi nung chỉ có CuO: 3a/2 + b + c = 0,08 (II) Dung dịch A chứa: Al3+, Fe2+, Cu2+ dư 0,5 0 3+ 2+ 2+ NH3 d t ,kk Al , Fe , Cu  Fe(OH)2, Al(OH)3  Fe2O3, Al2O3. khối lượng chất rắn D: 102.a/2 + 160.b/2 = 2,62 (III) Giải hệ (I), (II), (III) ta có: a = 0,02; b=0,02, c=0,03. 0,5 % khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp là: Al =15,084%; Fe=31,28%; Cu=53,63%. b. Theo giả thiết nhận thấy: hỗn hợp X và 0,88 gam Cu ( tức 0,01375 mol) tác dụng vừa đủ với 250 ml dung dịch HNO 3 a(mo/l). Theo ĐL bảo toàn e suy ra số e nhận do HNO3 bằng tổng số e nhận do hh X và 0,88 gam Cu. Số e nhường = 3nAl 2nFe 2nCu 0,06+0,04+0,0875=0,1875 (mol) + Quá trình nhận e: 4H + NO 3 +3e  NO + 2H2O 0,25 0,1875 + Số mol HNO3=số mol H =0,25 (mol)=> a = 1M. 0,5 2 2 87,5.50,4 0, 5 n = 0,7mol ; n = 0,5mol HNO3 100.63 KOH Đặt nFe = x mol; nCu = y mol. DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 12 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn Hòa tan hết kim loại bằng dung dịch HNO 3 → X có Cu(NO3)2, muối của sắt (Fe(NO3)2 hoặc Fe(NO3)3 hoặc cả 2 muối của sắt), có thể có HNO3 dư. X + dd KOH có thể xảy ra các phản ứng HNO3 + KOH → KNO3 + H2O (1) Cu(NO3)2 +2KOH → Cu(OH)2 + 2KNO3 (2) Fe(NO3)2 + 2KOH → Cu(OH)2 + 2KNO3 (4) Fe(NO3)3 + 3KOH → Fe(OH)3 + 3KNO3 (5) Cô cạn Z được chất rắn T có KNO3, có thể có KOH dư 0, 5 Nung T: t 0 2KNO3  2KNO2 +O2 (6) + Nếu T không có KOH thì Theo phản ứng (1)(2)(3)(4)(5)(6) n = n =n =0,5 mol KNO2 KNO3 KOH → m = 42,5 gam ≠ 41,05 gam (Loại) KNO2 + Nếu T có KOH dư: Đặt n = a mol → n = amol; n = amol; KNO3 KNO2 KOH phản ứng → 85.a + 56.(0,5-a) = 41,05 → a = 0,45 mol Nung kết tủa Y 0, 5 t 0 Cu(OH)2  CuO + H2O t 0 Nếu Y có Fe(OH)3: 2Fe(OH)3  Fe2O3 +3H2O t 0 Nếu Y có Fe(OH)2 4Fe(OH)2+ O2  2Fe2O3 +4H2O 1 x 0, 5 Áp dụng BTNT đối với sắt ta có: n = nFe = ; Fe2O3 2 2 Áp dụng BTNT đối với đồng ta có: nCuO = nCu= y mol x →160. + 80.y = 16 (I) 2 mhh kim loại = 11,6 gam → 56.x + 64.y = 11,6 (II) Giải hệ (I) và (II) → x= 0,15 và y= 0,05. 0,3.56 % mFe = .100% 72,41% ; %mCu = 100-72,41= 27,59% 23,2 Áp dụng BTNT đối với Nitơ: nN trong X = n N trong KNO2 = 0,45 mol. 0, 5 TH1: Dung dịch X có HNO3 dư, Cu(NO3)2, Fe(NO3)3 Ta có: n = n = 0,05 mol; n = n = 0,15 mol Cu(NO3 )2 Cu Fe(NO3 )3 Fe Gọi n = b mol → b+0,05.2+0,15.3= 0,45 → b= -0,1 (loại) HNO3 TH2: Dung dịch X không có HNO3 ( gồm Cu(NO3)2, có thể có muối Fe(NO3)2 hoặc Fe(NO3)3 hoặc cả Fe(NO3)2 và Fe(NO3)3 ) n = z mol (z ≥ 0); n = t mol (t ≥ 0) Fe(NO3 )2 Fe(NO3 )3 Theo BTNT đối với Nitơ → 2z+3t +0,05. 2 = 0,45 (III) Theo BTNT đối với sắt → z + t = 0,15 (IV) Giải hệ (III) và (IV) → z = 0,1 và t=0,05. Khi kim loại phản ứng với HNO3 0, 5 nN trong hỗn hợp khí = nN trong HNO3 ban đầu- nN trong muối = 0,7-0,45=0,25mol Gọi số oxi hóa trung bình của Nitơ trong hỗn hợp khí B là +k (k≥0) Fe → Fe3+ + 3e N+5 + (5-k).e → N+k 0,05 0,15 0,25 0,25(5-k) 0,25 Fe → Fe2+ + 2e 0,1 0,2 Cu → Cu2+ + 2e 0,05 0,1 DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 12 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn Áp dụng bảo toàn electron: 0,15+0,2+0,1=0,25(5-k) → k =3,2 - Xác định số mol O trong hỗn hợp khí. Tổng số oxi hóa của các nguyên tố trong một hỗn hợp =0 nên 0,25.(+3,2) + (-2). nO = 0. → nO = 0,4mol. Bảo toàn khối lượng: mdd sau = m ddaxit + m 2kim loại – m hh khí → mdd sau= 87,5+11,6- (0,25.14+0,4.16)= 89,2 gam 0,05.188 C% = .100% 10,5% Cu(NO3 )2 89,2 0,1.180 C% = .100% 20,2% Fe(NO3 )2 89,2 0,05.242 C% = .100% 13,6% Fe(NO3 )3 89,2 b. Vì k = 3,2 nên phải có một khí mà số oxi hóa của N lớn hơn 3,2. Vậy khí đó là 0, 5 NO2 Gọi khí còn lại là khí A và số oxi hóa của khí còn lại là x Giả sử khí A trong thành phần có 1 nguyên tử N TH1: nếu tỉ lệ số mol (NO2) : số mol A = 3:2, dựa vào sơ đồ đường chéo suy ra x = 2. Vậy khí A là NO TH2: nếu tỉ lệ số mol (NO2) : số mol A = 2:3 => x lẻ: Loại Nếu A có 2 N, trường hợp này cũng tính được x lẻ => loại Tính V: 0, 5 Đặt n (NO2) = 3a => n(NO) = 2a mol ∑ne nhận = n (NO2) + 3n (NO) = 3a + 3.2a = 0,45 => a= 0,05 => nkhí = 5a = 0,25 => V = 5,6 lit Câu III 1. Hỗn hợp X chứa các chất: Na2O, NH4NO3, NaHCO3 và Ba(NO3)2 có số mol (5 điểm). bằng nhau. Hòa tan hỗn hợp X vào nước dư, đun nóng, thu được dung dịch Y. Cho dung dịch H SO loãng và bột Cu vào Y. Viết các phương trình phản ứng 1.(1,25đ) 2 4 xẩy ra. Na2O + H2O 2NaOH. a 2a NaOH + NH4NO3 NaNO3 + NH3 + H2O. a a a NaOH + NaHCO3 Na2CO3 + H2O. a a a Na2CO3 + Ba(NO3)2 BaCO3 + 2NaNO3. a a Dung dịch Y chứa NaNO 3. Cho dung dịch H2SO4 loãng và bột Cu vào Y có phản ứng. 3Cu + 4H2SO4 + 2NaNO3 3CuSO4 + Na2SO4 + 2NO + 4H2O. 2. Sắp xếp ( giải thích) các dung dịch loãng có cùng nồng độ mol/lit theo thứ Mỗi tự tăng dần giá trị pH: NaCl, NH3, Ba(OH)2, NH4Cl, KHSO4. pt 0,5 Sắp xếp theo thứ tự tăng dần giá trị pH: KHSO4, NH4Cl, NaCl, NH3, đ Ba(OH)2. + Giải thích: KHSO4, NH4Cl có pH 7. Ba(OH)2 có nồng độ OH lớn hơn nên pH lớn hơn. NaCl có pH=7. DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 12 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn 1. Hòa tan hết 3,79 gam hỗn hợp X gồm Al và Zn (có tỉ lệ mol tương ứng là 2:5) vào dung dịch chứa 0,394 mol HNO3, thu được dung dịch Y và V ml khí N2 (đktc). Dung dịch Y tác dụng tối với 1,94 lít dung dịch NaOH 0,25M để thu được dung dịch trong suốt. Tính V? Hướng dẫn: 3 Al : 0,02 AlO2 : 0,02 (0,25 Zn2 : 0,05 2 ZnO2 : 0,05 btdt ) OH :0,485.mol  x 0,365.mol Y : NH : y  Al : 0,02 HNO :0,394.mol 4 Na : 0,485.mol 3  Zn : 0,05 NO :b 3 NO3 : x.mol H : d NH : y (0,25 3 ) N2 : c Bảo toàn mol nguyên tố nito. y 2c 0,365 0,394 y 2c 0,029.mol (0,25 Bảo toàn electron : ) 8y 10c 0,02.3 0,05.2 0,16.mol y 0,005.mol (0,25 ) c 0,012.mol (0,5) 268,8.ml (0,25 ) (0,25 ) 2. Trộn 100ml dd chứa KHCO3 1M và K2CO3 1M với 100ml dung dịch chứa NaHCO3 1M và Na2CO3 1M được 200ml dung dịch X. Nhỏ từ từ 100ml dung dịch Y chứa H2SO4 1M và HCl 1M vào dung dịch X được V lít CO2 (đktc) và dung dịch Z. Cho Ba(OH)2 dư vào Z thì thu được m gam kết tủa. Tính giá trị của V và m? Hướng dẫn chấm: V= 2,24 lít. m = 82,4 3. Hòa tan 17,32 gam hỗn hợp X gồm Mg, Fe3O4 và Fe(NO3)2 cần vừa đúng dung dịch hỗn hợp gồm 1,04 mol HCl và 0,08 mol HNO3, đun nhẹ thu được dung dịch Y và 2,24 lít hỗn hợp khí Z (đktc) có tỉ khối hơi đối với H2 là 10,8 gồm hai khí không màu trong đó có một khí hóa nâu ngoài không khí. Cho dung dịch Y tác dụng với một lượng dung dịch AgNO3 vừa đủ thu được m gam kết tủa và dung dịch T. Cho dung dịch T tác dụng với ) một lượng dư dung dịch NaOH, lọc kết tủa nung đến đến khối lượng không đổi thu được 20,8 gam chất rắn. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Tính giá trị của m? Hướng dẫn: Giải: 2. Z không màu => không có NO . 2 0,25 Các khí là hợp chất => không có N2. => Hai hợp chất khí là N2O và NO. DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 12 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn n n 4,48/ 22,4 n 0,1mol N2O NO N O Theo đề ta có: 2 0,25 44.n 30.n 7,4 n 0,1mol N2O NO NO Hỗn hợp muối gồm Mg(NO3)2, Zn(NO3)2, Al(NO3)3 và có thể có NH4NO3. Gọi số mol của NH4NO3 là x mol (x 0). Ta có các quá trình nhận electron: + - 10H + 2NO3 + 8e N2O + 5H2O 1 0,1 0,5 (mol) + - 4H + NO3 + 3e NO + 2H2O 0,4 0,1 0,2 (mol) + - 10H + 2NO3 + 8e NH4NO3 + 3H2O 10x x 3x (mol) 0,75 => n n 1,4 10x(mol) ; n 0,7 3x(mol) HNO3 H H2O Theo phương pháp bảo toàn khối lượng ta có: m m m m m kimloai HNO3 muoi Z H2O 0,5 25,3 + 63(1,4+10x) = 122,3 + 7,4 + 18(0,7+3x) => x=0,05 0,25 => nHNO3 = 1 + 0,4 + 10.0,05 = 1,9 mol. Dz/h2 =10,8 => Mz = 21,6 (g) Khí hóa nâu là no mà Mno =30 >21,6 => khí còn lại là h2 Nz =0,1 (mol) áp dụng phương trình đường chéo ta đc Nh2 =0,03 (mol) Nno =0,07 (mol) Đặt Nmg = a (mol) Nfe3o4 = b(mol) Nfe(no3)2 =c (mol) Nnh4+ = x (mol) Khối lượng hh = 17,32 (g) => 24a + 232b +180c = 17,32 (1) Ta có : Nh+ =4Nno + 10Nnh4+ + 2Nh2 + 2No2-  1,12 = 4.0,07 + 10x + 2.0,03 + 2.4b  8b + 10x = 0,78 (2) Bảo toàn nguyên tố N2 ta được : 2c + 0,08 = 0,07 + x  x – 2c = 0,01 (3) Sau khi nung kết tủa thu được 20,8 (g) chất rắn gồm : a mol Mgo và (3b + c)/2 mol fe2o3 => 40a + 160. (3b + c)/2 = 20,8  40a + 240b + 80c = 20,8 (4) Từ (1)(2)(3)(4) => a = 0,4 b = 0,01 c = 0,03 x = 0,07 Trong dd Y Nfe2+ = m (mol) Nfe3+ = n(mol) Bảo toàn fe => m + n = 0,06 (5) Bảo toàn điện tích trong dd Y ta có : 2.Nfe2+ + 3.Nfe3+ + 2.Nmg2+ + Nnh4+ = Ncl-  2m + 3n + 2.0,4 + 0,07 = 1,04  2m + 3n = 0,17 (6) Từ (5)(6) => m = 0,01 n = 0,05 Mà Nag = Nfe2+ = 0,01 (mol ) Bảo toàn cl => Nagcl = 1,04 (mol)  m = 108.0,01 + 143,5.1,04 = 150,32 (g) DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 12 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn ĐỀ SỐ 4 Bài 1 (4 điểm). 1. Xác định công thức các chất và viết phương trình phản ứng biểu diễn theo sơ đồ biến đổi hóa học sau: 0 + , + + Q H2 t + A H 2 SO4 Y Z X 0 0 X + Fe, t + A t + B + Y K L M Fe N 0 + + D, t + A H2O Y X Z + P + H 2O 2. Đốt cháy hoàn toàn 12,8 gam lưu huỳnh. Khí sinh ra được hấp thụ hết bởi 100 ml dung dịch NaOH 20% (d= 1,28 g/ml). Tìm C% của các chất trong dung dịch thu được sau phản ứng. 3. Hoàn thành các phương trình phản ứng sau theo phương pháp thăng bằng electron. a) FeCl2 + KMnO4 + H2SO4  Fe2(SO4)3 + Cl2 + + K2SO4 + MnSO4 + H2O b) Mg + HNO3  Mg(NO3)2 + N2O + N2 + NH4NO3 + H2O (biết tỉ lệ mol của N2O : N2 : NH4NO3 là 1 : 2: 1) c) Fe3O4 + HNO3  NxOy + d) Al + NaNO3 + NaOH + H2O  NaAlO2 + NH3 4. Từ KMnO4, NaHCO3, Fe, CuS, NaHSO3, FeS2 và dung dịch HCl đặc có thể điều chế được những khí gì? Viết phương trình hoá học. Bài 2. 1. Ion M3+ có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 3s23p63d5. Xác định vị trí (số thứ tự, chu kỳ, nhóm) của M trong bảng tuần hoàn. Cho biết M là kim loại gì? 2. Cho a gam bột sắt ngoài không khí, sau một thời gian thu được hỗn hợp A có khối lượng 37,6 gam gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4. Cho hỗn hợp A phản ứng hết với dung dịch H 2SO4 đặc nóng thu được 3,36 lít khí SO2 (đktc). a) Tính a. b) Tính số mol H2SO4 đã phản ứng. 3. Cho 20,4 gam hỗn hợp X gồm Zn, Fe, Al tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 10,08 lít H 2 ở đktc. Mặt khác cho 0,2 mol hỗn hợp X tác dụng vừa đủ với 6,16 lít Cl 2 ở đktc. Xác định khối lượng mỗi kim loại trong 20,4 gam hỗn hợp X? 4. Nung a gam hỗn hợp X gồm Fe và S trong điều kiện không có không khí cho đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được chất rắn Y. Chia Y thành hai phần bằng nhau. Cho phần 1 tác dụng với dung dịch HCl dư thu được hỗn hợp khí Z có d =13. Tính phần trăm khối lượng mỗi chất trong Z H 2 X. Bài 3. DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 12 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn 1. Cho 11,2 gam Fe vào 300 ml dung dịch chứa (HNO3 0,5M và HCl 2M) thu được khí NO (sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch X. Cho dung dịch X tác dụng với lượng dư dung dịch KMnO 4 / H2SO4 loãng. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. a. Cô cạn dung dịch X thu được bao nhiêu gam chất rắn khan. b. Tính khối lượng KMnO4 đã bị khử. 2. Hòa tan hoàn toàn 4,8 gam kim loại M vào dung dịch axit HNO3, thu được dung dịch A. Chia A thành 2 phần bằng nhau. - Kết tinh phần 1 ở điều kiện thích hợp thu được 25,6 gam một muối X duy nhất. - Cho phần 2 tác dụng với NaOH dư được kết tủa B. Nung B đến khối lượng không đổi thu được 4,0 gam chất rắn. Xác định kim loại M và muối X, biết M chỉ có một hóa trị duy nhất. 3. Thêm V (ml) dung dịch Ba(OH)2 0,1M vào 100 ml dung dịch KAl(SO4)2 0,1M thu được 2,1375 gam kết tủa. Tính V. Bài 4. 1. Sục khí A vào dung dịch chứa chất B ta được rắn C màu vàng và dung dịch D. Khí X có màu vàng lục tác dụng với khí A tạo ra C và F. Nếu X tác dụng với khí A trong nước tạo ra Y và F, rồi thêm BaCl2 vào dung dịch thì có kết tủa trắng. A tác dụng với dung dịch chất G là muối nitrat kim loại tạo ra kết tủa H màu đen. Đốt cháy H bởi oxi ta được chất lỏng I màu trắng bạc. Xác định A, B, C, F, G, H, I, X, Y và viết phương trình hóa học của các phản ứng. 2. Cho 37,44 gam hỗn hợp rắn X gồm Fe, Fe 3O4 và Fe(NO3)2 vào dung dịch chứa 1,5 mol HCl và 0,12 mol HNO3, khuấy đều cho các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch Y (không chứa + ion NH4 ) và 0,16 mol hỗn hợp khí Z gồm NO và N2O. Cho dung dịch AgNO3 đến dư vào dung dịch Y, thấy thoát ra 0,045 mol khí NO (sản phẩm khử duy nhất); đồng thời thu được 220,11 gam kết tủa. Phần trăm khối lượng của Fe3O4 có trong hỗn hợp ban đầu là ? 3. Hoà tan hoàn toàn 54,24 gam hỗn hợp X gồm Mg , Fe3O4 , MgCO3 , Fe(NO3)2 ( trong đó Oxi chiếm 31,858% khối lượng hỗn hợp ) vào dung dịch chứa 0,04 mol NaNO3 và 2,24 mol HCl . Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn , thu được dung dịch Y và 0,16 mol hỗn hợp khí Z gồm 2 khí có tỉ khối so với He bằng 11 . Cho dung dịch AgNO3 dư vào dung dịch Y . Kết thúc các phản ứng thu được 334,4 gam kết tủa và có 0,02 mol khí NO ( sản phẩm khử duy nhất ) . Nếu cô cạn dung dịch Y thu được 111,44 gam muối . Phần trăm khối lượng của Fe3O4 có trong hỗn hợp X là ? Bài 5: 1. Hỗn hợp A gồm bột S và Mg. Đun nóng A trong điều kiện không có không khí, sau đó làm nguội và cho sản phẩm tác dụng với dung dịch HCl (dư) thu được 2,987 lít khí B có tỉ khối so với không khí bằng 0,8966. Đốt cháy hết khí B, sau đó cho toàn bộ sản phẩm vào 100ml H2O2 5% (D = 1g/ml) thu được dung dịch D. Xác định % khối lượng các chất trong A và nồng độ % các chất tạo ra trong dung dịch D. Cho thể tích các chất khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn. 2. Đốt cháy hoàn toàn 4,4g sunfua của kim loại M (công thức MS) trong oxi dư. Chất rắn sau phản ứng đem hoà tan trong 1 lượng vừa đủ dung dịch HNO 3 37,8% thấy nồng độ phần trăm của muối trong dung dịch thu được là 41,72%. Khi làm lạnh dung dịch này thì thoát ra 8,08g muối rắn. Lọc tách muối rắn thấy nồng độ phần trăm của muối trong dung dịch là 34,7%. Xác định công thức muối rắn. 3. Hãy tìm các chất thích hợp trong các sơ đồ sau và viết các phương trình phản ứng. Cho biết S là lưu huỳnh, mỗi chữ cái còn lại là một chất. 1.S + A X 2.S + B Y 3.Y + A X + E 4.X + D Z 5.X + D + E U + V 6.Y + D + E U + V 7.Z + E U + V DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 12 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn Bài 1. (2,75) Xác định 1 Cl2 + H2 2HCl đúng chất HCl + KOH KCl + H2O và viết đúng PT 10KCl + 2KMnO4 + 8 H2SO4 5Cl2 + 6K2SO4 + 2MnSO4 + mỗi PT 8H2O 0,25 t o 3Cl2 + 2Fe  2FeCl3 Tổng 2,75 FeCl3 + 3KOH Fe(OH)3 + 3KCl t o 2Fe(OH)3  Fe2O3 + 3H2O t o Fe2O3 + 3CO  2Fe + 3CO2 Fe + 2HCl FeCl2 + H2O Cl2 + H2O HCl + HClO t o 4 HCl + MnO2  MnCl2 + Cl2 + 2H2O Cl2 + 2KOH KCl + KClO + H2O 2. (1,25) n = n = 0,4 mol ; m = 100.1,28 = 128 (gam) S SO2 (dd NaOH) 128.20 nNaOH n (NaOH) = 0,64(mol) 1,6 tạo ra hai muối 100.40 n SO2 => tạo ra hỗn hợp 2 muối: NaHSO3: 0,24 (mol) và Na2SO3: 0,16 (mol) 0,25 Khối lượng dung dịch sau pư = 128 + 0,4.64 = 153,6 gam 0,16.104 =>C% NaHSO3 = .100% 10,8% 153,6 0,24.126 C% Na2SO3 = .100% 19,69% 153,6 Bài Hoàn thành các phương trình phản ứng sau theo phương pháp thăng 2 bằng electron. 2,0 đ a) 10FeCl2 + 6KMnO4 + 24H2SO4  5 Fe2(SO4)3 + 10Cl2 + 0,5 3K2SO4 + 6MnSO4 + 24H2O 3 5 2 FeCl2  2 Fe + 2Cl2 + 6e 6 Mn 7 + 5e  Mn 2 0,5 b) 18Mg + 44HNO3  18Mg(NO3)2 + N2O + 2N2 + NH4NO3 + 20H2O (biết tỉ lệ mol của N2O : N2 : NH4NO3 là 1: 2 : 1) 18 Mg  Mg 2 + 2e 1 5 3 1 7 N + 36 e  N 2 O + 2N2 + N 0,5 c) +3 (5x-2y) Fe3O4 3Fe + 1e +2y/x +5 1 xN + (5x-2y)e NxOy 0,5 (5x-2y) Fe3O4 + (46x-18y)HNO3  NxOy + (15x-6y)Fe(NO3)3 + (23x-9y)H2O d) 8 Al Al+3 + 3e 3 N+5 + 8e -3 N DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 12 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn 8Al + 3NaNO3 + 5NaOH + 2H2O  8NaAlO2 + 3NH3 Bài - Các khí có thể điều chế được gồm O2, H2S, Cl2, CO2, SO2 3 - Các phương trình hoá học: t o 2,5đ 2KMnO4  K2MnO4 + MnO2 + O2 đ/c khí 0,25 NaHCO3 + HCl  NaCl + H2O + CO2 Fe + 2HCl FeCl2 + H2 2KMnO4 + 16HCl 5Cl2 + K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O NaHSO3 + HCl  NaCl + H2O + SO2 FeS2+ 2HCl  FeCl2 + H2S + S - Để làm khô tất cả các khí mà chỉ dùng một hoá chất thì ta chọn 0,5 0,5 CaCl2 khan. Vì chỉ có CaCl2 khan hấp thụ hơi nước mà không tác dụng với các khí đó. Bài Tổng số electron của nguyên tử M là 26. 0,5 4 Cấu hình electron đầy đủ 1s22s22p63s23p63d64s2 0,5 1,5đ Số thứ tự 26, chu kì 4, nhóm VIIIB. M là Fe. 0,5 Bài Viết các PTHH 0,5 5 Quy đổi hỗn hợp Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 về a mol Fe và b mol O. 0,5 3đ 56x + 16 y= 37,6 n = 3,36/22,4 =0,15 mol SO2 Fe Fe 3 + 3e 0,5 x 3x 3x = 2y + 0,3 0,5 O + 2e O 2 y 2y S 6 + 2e S 4 0,3 0,15 0,5 Ta có x = 0,5 a = 28 (g) y = 0,6 0,5 Bảo toàn nguyên tố S ta có: nS ( H2SO4) = nS( Fe2(SO4)3 + nS (SO2) Số mol H2SO4 = 0,9 mol Bài Đặt x, y, z lần lượt là số mol Fe, Zn, Al trong 20,4 g hỗn hợp X 6 Theo đầu bài 56x + 65y + 27z = 20,4 (I) 2đ Fe + 2HCl  FeCl2 + H2 (1) 0,5 Zn + 2HCl  ZnCl2 + H2 (2) 2Al + 6HCl  2AlCl3 + 3H2 (3) Từ 1, 2, 3 và đầu bài 0,5 3 10,08 n x y z 0,45mol (II) H2 2 22,4 0,5 Trong 0,2 mol hỗn hợp X số mol Fe, Zn, Al lần lượt là kx, ky, kz kx + ky + kz = 0,2 (III) 2Fe + 3Cl2  2FeCl3 (4) Zn + Cl2  ZnCl2 (5) 2Al + 3Cl  2AlCl (6) 2 3 0,5 3 3 6,16 n x y z 0,275mol (IV) Cl2 2 2 22,4 Từ I, II, III, IV 0,5 X = 0,2 mol  mFe = 11,2 gam Y = 0,1 mol  mZn = 6,5 gam Z = 0,1 mol  mAl = 2,7 gam DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 12 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn Bài Nung hỗn hợp X S + Fe  FeS (1) 0,25 7 2x  2x 2đ Chất rắn Y gồm FeS và Fe dư. Gọi x, y lần lượt là số mol FeS và Fe 0,25 trong mỗi phần hỗn hợp Y. FeS + 2HCl  FeCl2 + H2S (2) 0,5 x mol x mol Fe + 2HCl  FeCl2 + H2 (3) y mol y mol 0,5 34x 2y x 3 nFe 2(x y) 4 Ta có: M Y 13 2 x y y 1 nS 2x 3 4 56 100% % khối lượng của Fe = 70% (4 56) (3 32) % khối lượng của S = 30% 2 Phương trình phản ứng: S + Mg MgS (1) MgS + 2HCl MgCl2 + H2S (2) Mg + 2HCl MgCl2 + H2 (3) M B 0,8966 29 26 B chứa H2S và H2 [Mg có dư sau phản ứng (1)] 2,987 x y Gọi x và y lần lượt là số mol khí H2S và H2, ta có 22,4 34x 2y 26 x y 0,1 Giải ra ta có x = 0,1 ; y = . Từ (1), (2), (3) ta có: 3 0,1 32 %m(S) 100% 50%, %m(Mg) 50% 0,1 0,1 24 0,1 32 3 3 H2S + O2 SO2 + H2O 2 0,1 0,1 0,1 1 H2 + O2 H2O 2 0,033 0,033 SO2 + H2O2 H2SO4 0,1 0,147 0 0,047 0,1 m(dung dịch) = 100 0,1 64 0,133 18 108,8 gam DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 12 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn 0,1.98 0,047.34 C%(H2SO4) = 100% 9%; C%(H2O2) = 1,47% 108,8 108,8 3 Vì O2 dư nên M có hoá trị cao nhất trong oxit 2MS + (2 + n:2)O2 M2On + 2SO2 (0,25 đ) a 0,5a M2On + 2nHNO3 2M(NO3)n + n H2O (0,25 đ) 0,5a an a Khối lượng dung dịch HNO3 m = an 63 100 : 37,8 = 500an : 3 (g) Khối lượng dung dịch sau phản ứng m = aM + 8an + 500an : 3 (g) Ta có (aM + 62an) : (aM + 524an: 3) = 0,4172 Nên M = 18,65n (0,50 đ) Chọn n = 3 Suy ra M = 56 (Fe) Ta có: a(M+32)= 4,4 Suy ra a = 0,05 khối lượng Fe(NO3)3 là m= 0,05 242 = 12,1(g) Khối lượng dung dịch sau khi muối kết tinh : mdd = aM + 524an: 3 – 8,08 =20,92 (g) Khối lượng Fe(NO3)3 còn lại trong dung dịch là : m = 20,92 34,7 : 100 = 7,25924 (g) Khối lượng Fe(NO3)3 kết tinh m = 12,1 - 7,25924 = 4,84 (g) (0,50 đ) Đặt công thức Fe(NO3)3 . nH2O Suy ra 4,84:242 (242 + 18n) = 8,08 Suy ra n = 9 CT Fe(NO3)3 . 9H2O DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 12 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn 4 X là SO2, Y là H2S t o S + O2  SO2 t o S + H2  H2S 3 t o H2S + O2dư  SO2 + H2O 2 SO2 + Cl2 SO2Cl2 ( hoặc thay Cl2 bằng Br2) SO2 + Cl2 + H2O 2HCl + H2SO4 H2S + 4Cl2 + 4H2O H2SO4 + 8HCl SO2Cl2 + 2H2O 2HCl +H2SO4 Câu 3 6 điểm 1. a. 2đ 0,25 nFe = 0,2 mol; nHNO 0,15; nHCl = 0,6 => n 0,75, n 0,15; n 0,6 3 H NO3 Cl + - 3+ Fe + 4H + NO3 → Fe + NO + 2 H2O 0,15 ←0,6 ←0,15 → 0,15 Fe + 2Fe3+ → 3Fe2+ 0,05 → 0,1 → 0,15 0,5 Dung dịch X có Fe2+ (0,15 mol); Fe3+ (0,05 mol); H+ (0,15 mol); Cl- (0,6 mol) Cô cạn dung dịch X được 2 muối: FeCl2 (0,15 mol) và FeCl3 (0,05 mol) => mmuối = 27,175 gam 0,25 b. (0,5 điểm) Cho lượng dư KMnO4 / H2SO4 vào dung dịch X: Fe+2 → Fe+3 + 1e Mn+7 + 5e → Mn+2 - 2Cl → Cl2 + 2e Dùng bảo toàn mol electron ta có: 0,25 n + n = 5n Fe2 Cl Mn 7 +7  Số mol KMnO4 = Số mol Mn = 0,15 mol 0,5 m (KMnO4) = 23,7 gam. 0,25 2 Gọi hóa trị của kl là n (1,2,3) , 2đ khối lượng mol là a (g) DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 12 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn Gọi số mol muối ở mỗi phần là x . ta có số mol kim loại ban đầu là 2x có 2ax = 4,8 nên ax = 2,4 (1) 0,25 Nếu muối tạo thành chỉ là M(N03)n thì ta có : (a + 62n)x = 25,6 (2) 0,25 Từ (1) và (2) suy ra x = (25,6 - 2,4)/62n = 0,187/n Mặt khác theo các pt (viết pt ra ) số mol oxit thu dc là x/2 nên ta có (2a + 16n) x/2 = 4 (3) từ (1) và (3) ta có x = (4- 2,4 ) /16n = 0,1/n 0,25 Ta thấy 2 giá trị x ko bằng nhau . Vì vậy muối NO3 phải là muối ngậm nước Đặt công thức muối là M(NO3)n.mH2O khối lượng muối mỗi phần là (a + 62n +18m)x = 25,6 (4) 0,25 Kết hợp (1) (3) (4) ta có hệ 0,25 ax= 2,4 (2a + 16n) x/2 = 4 (a + 62n +18m)x = 25,6 thay ax = 2,4 vào các pt dưới ta dc nx = 0,2 và mx = 0,6 suy ra a/n = 12 . 0,25 thay n= 1, 2, 3 => a= 24 . là Mg thay n= 2 thu dc x= 0,1 . do đó m = 6 0,25 vậy M là Mg và muối là Mg (NO3)2. 6H2O 0,25 3. Theo giả thiết n 3 0,01mol và n 2 0,02 mol. Gọi x là số mol Ba(OH) 2 cần thêm 0,5 Al SO4 2đ vào, như vậy n x mol và n 2x mol . Ba2 OH 2+ 2- Ba + SO4 BaSO4 (1) x (mol) 0,02 (mol) 3+ - Al + 3OH Al(OH)3 (2) 0,01 (mol) 2x (mol) - - Al(OH)3 + OH Al(OH)4 (3) 0,5 DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 12 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn Xét trường hợp chỉ xảy ra phản ứng (1) và (2). Trong trường hợp này Al3+ tham gia phản ứng 2x vừa đủ hoặc dư : 0,01 x 0,015(mol) , và như vậy Ba 2+ phản ứng hết ở phản ứng 3 (1). 2x Ta có m(kết tủa) = 233.x 78. 2,1375 x 0,0075(mol) 3 Vậy thể tích dung dịch Ba(OH)2 đã sử dụng là : 0,0075mol V= 1000ml / l 75ml 0,1mol / l Nếu xảy ra các phản ứng (1), (2) và (3) thì x 0,015(mol) m 0,015 mol 233gam / mol 3,495gam 2,1375gam (loại). BaSO4 Vậy kết luận V= 75 ml ĐỀ SỐ 5 Câu 1: 1. Một hợp chất Y có dạng AB3, tổng số hạt proton trong phân tử là 40. Trong thành phần hạt nhân của A cũng như B đều có số hạt proton bằng số hạt notron. A thuộc chu kỳ 3 bảng hệ thống tuần hoàn. a) Hãy xác định tên gọi của A, B. b) Cho biết tính chất hóa học đặc trưng của hợp chất AB3 (viết phương trình phản ứng minh họa). 2. Dung dịch A gồm các chất tan FeCl 3, AlCl3, NH4Cl và CuCl2 (nồng độ mỗi chất xấp xỉ 0,1M). a) Dung dịch A có phản ứng axit, bazơ, trung tính? Tại sao? b) Cho H2S lội chậm qua dung dịch A cho đến bão hòa thì thu được kết tủa và dung dịch B. Hãy cho biết thành phần các chất trong kết tủa và trong dung dịch B. c) Thêm dần NH3 vào dung dịch B cho đến dư. Có hiện tượng gì xảy ra? Viết các phương trình phản ứng ion để giải thích. 3. Cho 12,45 gam hỗn hợp A gồm kim loại M có hóa trị II và nhôm tác dụng với dung dịch HNO3 dư thu được 1,12 lít hỗn hợp 2 khí (N2O, N2) có tỷ khối hơi đối với hidro bằng 18,8 và dung dịch B. Cho B tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được 0,448 lít khí NH 3. Xác định kim loại M và khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp A. Biết n A = 0,25 mol, các khí đều đo ở điều kiện tiêu chuẩn. 4. Hoà tan 2,16 gam hỗn hợp (Na, Al, Fe) vào nước dư thu được 0,448 lít khí (ở đktc) và một lượng chất rắn. Tách lượng chất rắn này cho tác dụng hết với 60 ml dung dịch CuSO4 1M thì thu được 3,2 gam Cu và dung dịch A. Cho dung dịch A tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH để thu được lượng kết tủa lớn nhất. Nung kết tủa trong không khí đến khối lượng không đổi thu được chất rắn B. a) Xác định khối lượng từng kim loại trong hỗn hợp. b) Tính khối lượng chất rắn B. Câu 2: 1. Hòa tan x gam hỗn hợp gồm CuCl 2 và FeCl3 vào nước, thu được dung dịch A. Chia dung dịch A làm hai phần bằng nhau. Cho lượng dư khí hiđro sunfua vào phần một thu được 1,28 gam kết tủa. Cho lượng dư dung dịch Na 2S vào phần hai thu được 3,04 gam kết tủa. Viết PTHH của các phản ứng xảy ra và tính x. DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 12 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn 2. Sau khi đun nóng 23,7gam KMnO4 thu được 22,74 gam hỗn hợp chất rắn. Cho hỗn hợp chất rắn trên tác dụng hoàn toàn với dung dịch axit HCl 36,5% (d = 1,18g/ml) đun nóng. 1) Viết PTHH của các phản ứng xảy ra. 2) Tính thể tích khí Cl2 thu được (ở đktc). 3) Tính thể tích dung dịch axit HCl cần dùng. 3. Hoà tan 2,16 gam hỗn hợp (Na, Al, Fe) vào nước dư thu được 0,448 lít khí (ở đktc) và một lượng chất rắn. Tách lượng chất rắn này cho tác dụng hết với 60 ml dung dịch CuSO4 1M thì thu được 3,2 gam Cu và dung dịch A. Cho dung dịch A tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH để thu được lượng kết tủa lớn nhất. Nung kết tủa trong không khí đến khối lượng không đổi thu được chất rắn B. 1. Xác định khối lượng từng kim loại trong hỗn hợp. 2. Tính khối lượng chất rắn B. Câu 3. 1. Viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra trong các thí nghiệm sau (nếu có): a) Sục khí Cl2 vào dung dịch FeSO4. b) Sục khí etilen vào dung dịch KMnO4. c) Sục khí H2S vào dung dịch nước brom. d) Sục khí O3 vào dung dịch KI. e) Sục khí SO2 vào dung dịch Fe2(SO4)3. f) Nung hỗn hợp quặng photphorit, cát và than cốc ở 1200oC trong lò điện. 2. Hòa tan hết 31,89 gam hỗn hợp A gồm 2 kim loại Al và Mg trong lượng dư dung dịch HNO3 loãng, thu được 10,08 lít (đktc) hỗn hợp khí X (gồm NO và N2O) và dung dịch Y. Tỉ khối hơi của X so với khí hiđro là 59/3. Cô cạn dung dịch Y thu được 220,11 gam muối khan. Tính phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp A. 3. Trong tự nhiên Bo có 2 đồng vị: 10B và 11B. Biết thành phần % về khối lượng của đồng vị 11 B trong H3BO3 là 14,407%. Tính % số nguyên tử của mỗi đồng vị Bo trong tự nhiên. Câu 4: 1. M và R là các nguyên tố thuộc phân nhóm chính (nhóm A), có thể tạo với hiđro các hợp chất MH và RH. Gọi X và Y lần lượt là hiđroxit ứng với hóa trị cao nhất của M và R. Trong Y, R chiếm 35,323% khối lượng. Để trung hòa hoàn toàn 50 gam dung dịch 16,8% X cần 150 ml dung dịch Y 1M. Xác định các nguyên tố M và R. 2. Để hoà tan hoàn toàn a mol một kim loại cần một lượng vừa đủ a mol H 2SO4, sau phản ứng thu được 31,2 gam muối sunfat và khí X. Toàn bộ lượng khí X này làm mất màu vừa đủ 500 ml dung dịch Br2 0,2M. Xác định tên kim loại. Câu 5: 1. Nêu hiện tượng, viết phương trình hóa học cho các thí nghiệm (mỗi thí nghiệm chỉ viết 1 phương trình) a. Cho 2a mol kim loại natri vào dung dịch chứa a mol amoni hiđrosunfat. b. Cho hỗn hợp dạng bột gồm oxit sắt từ và đồng (dư) vào dung dịch axit clohiđric dư. c. Cho b mol kim loại bari vào dung dịch chứa b mol phenylamoni sunfat. d. Trộn dung dịch natri hiđrosunfat vào dung dịch bari phenolat. 2. Hòa tan Al bằng V ml dung dịch H2SO4 1M và HCl 1M, thu được dung dịch Y. Cho từ từ đến dư dung dịch Ba(OH) 2 vào Y, thấy khối lượng kết tủa tạo thành phụ thuộc vào số mol Ba(OH)2 như đồ thị sau: DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 12 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn Dựa vào đồ thị trên, tìm giá trị của y. 3. Hỗn hợp X gồm Fe2O3, FeO và Fe. Hòa tan m gam X trong dung dịch chứa 1,50 mol HNO3, thu được dung dịch Y và 2,24 lít khí NO. Dung dịch Y hòa tan tối đa 17,6 gam Cu, thấy thoát ra 1,12 lít NO. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn, NO là sản phẩm khử duy nhất của N+5 và ở điều kiện tiêu chuẩn. Tính m. 4. Hòa tan hoàn toàn 27,04 gam hỗn hợp X gồm Mg, Al, Al 2O3, Mg(NO3)2 vào dung dịch chứa hai chất tan NaNO3 và 1,08 mol H2SO4 (loãng). Sau khi kết thúc các phản ứng, thu được dung dịch Y chỉ chứa các muối và 0,28 mol hỗn hợp Z gồm N2O, H2. Tỷ khối của Z so với H2 bằng 10. Dung dịch Y tác dụng tối đa với dung dịch chứa 2,28 mol NaOH, thu được 27,84 gam kết tủa. Tính phần trăm khối lượng của nhôm kim loại có trong X. DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 12 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn ĐÁP ÁN Câu 1 1. 40 a) Xác định A, B: Z 3 13,33 một nguyên tử sẽ có Z 13,33 A thuộc chu kỳ 3 nên có Z từ 11 đến 18; A có khả năng kết hợp được 3 nguyên tử B nên -Nếu B hóa trị 1 thì A hóa trị 3 vậy A là Al có Z=13 ZA+3ZB = 40 13+ 3ZB =40 3ZB =40-13; ZB = 40-13: 3 = 9 B là nguyên tố Be loại vì Be không thể kết hợp với Al tạo thành hợp chất AlBe3. - Nếu B hóa trị 2 thì A có hóa trị 6 ; A là S có Z =16 ZA+3ZB = 40 13+ 3ZB =40 3ZB = 24; ZB = 8<13,33 hợp lý B là nguyên tố oxi Vậy hợp chất AB3 là SO3 b. SO3 là chất oxi hóa mạnh SO3 + 2KI → K2SO3 +I2 3SO3 + 2NH3 → 3SO2 + N2+3H2O 2. Dung dịch A c phản ng axit vì: 3+ - FeCl3 = Fe + 3Cl 3+ 2+ + Fe + H2O  FeOH + H 3+ - AlCl3 = Al + 3Cl 3+ 2+ + Al + H2O  AlOH + H + - NH4Cl = NH4 + Cl + + NH4  NH3 + H 2+ - CuCl2 = Cu + 2Cl 2+ + + Cu + H2O  CuOH + H 3.Cho H2S li qua dd: 2+ + Cu + H2S = CuS + 2H 3+ 2+ + 2Fe + H2S = Fe + S + 2H V× vy, trong kt tđa c: CuS vµ S 2+ 3+ + + - Trong dd B: Fe , Al , NH4 , H , H2S, Cl 3.Thêm NH3 cho đn dư s c các phản ng: + + NH3 + H  NH4 + 2- H2S + 2NH3 = 2NH4 + S Fe2+ + S2- = FeS 3+ Al + 3NH3 + 3H2O = Al(OH)3 +3NH4 3+ 2- Có thể 2Al + 3S + 6H2O  2Al(OH)3 + 3H2S + o H2S + 2NH3  2NH4 + S Như vậy s c kết tủa tối đa FeS (đen) và Al(OH)3 (trắng). 4. (a) n 0,07mol 1. Trong 300 ml dung dịch A có  H . Gọi V là thể tích dung dịch B n = 0,49 mol; Khi trộn A với B có phản ứng H+ OH- = H O  OH + 2 Dung dịch thu được có pH = 2 0,07 0,49V 2 0,3 V 10 V 0,134lit 2. Theo đầu bài cho B tác dụng với NaOH dư thu được NH3, như vậy Al tác dụng với HNO3 cho N2O, N2 và cả NH4NO3. ta có pt DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 12 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn 8Al + 30HNO3 = 8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O 10Al + 36HNO3 = 10Al(NO3)3 + 3N2 + 18H2O 8Al + 30HNO3 = 8Al(NO3)3 + 3NH4NO3 + 9H2O 4M + 10HNO3 = 4M(NO3)2 + N2O + 5H2O 5M + 12HNO3 = 5M(NO3)2 + N2 + 6H2O 4M + 10HNO3 = 4M(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O 3NaOH + Al(NO3)3 = Al(OH)3 +3NaNO3 Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2↓ + 2H2O 2NaOH + M(NO3)2 = M(OH)2↓ + 2NaNO3 NaOH + NH4NO3 = NH3 + H2O + NaNO3 Có thể có phản ứng M(OH)2 + 2NaOH = Na2MO2 + 2H2O gọi số mol Al là a, số mol M là b, số mol N2O là x, N2 là y ta có a + b = 0,25 27a + bM = 12,45 và cặp x + y = 0,05 44x 28 y x y 37,6 → x= 0,03; y= 0,02 Áp dụng DLBTe ta có: Al-3e → Al3+ a 3a M-2e → M2+ b 2b 5+ 5+ 2N +8e = 2N; 2N +10e = N2 8x x 10y y 5+ 3+ N + 8e = N trong(NH4NO3) 8. 0,02 0,02 tổng e nhường = e nhận nên : 3a+2b=8.0,03+ 10.0,02+ 8.0,02→ a= 0,1; b= 0,15 Thay b= 0,15 và giải hệ ban đầu M=65 M là Zn; mAl= 2,7g; mzn=9,75g. 1. Phần 1: CuCl2 + H2S → CuS↓ + 2HCl (1) 2FeCl3 + H2S → 2FeCl2 + S↓ + 2HCl (2) Câu Phần 2: CuCl2 + Na2S → CuS↓ + 2NaCl (3) 2 2FeCl3 + 3Na2S → 2FeS↓ + S↓ + 6NaCl (4) Đặt số mol CuCl2 và FeCl3 trong mỗi phần là a và b mol. Từ các phương trình (1), (2), (3), (4) ta có 96a + 16b = 1,28 (I) 96a + 104b = 3,04 (II) Giải hệ (I) và (II ) ta được a= 0,01 mol và b = 0,02 mol Từ đó ta có x = 2(135.0,01 + 162,5.0,02) = 9,2 gam. 2. 1. Các phương trình phản ứng xảy ra DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 12 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn t0 2KMnO4  K2MnO4 + MnO2 + O2 Chất rắn sau phản ứng gồm: K2MnO4 , MnO2 và KMnO4 chưa phản ứng : Cho sản phẩm tác dụng với dung dịch HCl có các phản ứng 2KMnO4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O K2MnO4 + 8HCl → 2KCl + MnCl2 + 2Cl2 + 4H2O 0 MnO2 + 4HCl t MnCl2 + Cl2 + 2H2O 2. Ta có các quá trình: Mn+7 + 5e → Mn+2 0,15mol 5.0,15 2O-2 → O2 + 4e (23,7 – 22,74)/32 0,03.4 2Cl- → Cl2 + 2e x 2.x Áp dụng định luật bảo toàn e ta có: 5.0,15 = 0,03.4 + 2x → x= 0,315 mol → V = 0,315.22,4 = 7,056 lít 3. Áp dụng định luật bào toàn nguyên tố n n 2n 2n HCl KCl MnCl2 Cl2 = 0,15 + 2.0,15 + 2.0,315 = 1,08 mol 1,08.36,5.100 91,53(ml) Vậy Vdung dịch HCl = 36,5.1,18 3. nH2 = 0,448:22,4 = 0,02 n n 2 Cu2 0,06.1= 0,06; Cu pu 3,2:64 = 0,05 n Cu2 du 0,06 -0,05 = 0,01 1 Các phản ứng: Na + H2O ( Na+ + OH-) + 2 H2 (1) x x x/2 (mol) 3 Al + H2O + OH- AlO2- + 2 H2 (2) x x x 3/2x (mol) 2Al + 3Cu2+ 2Al3+ + 3Cu (3) (y-x) 3/2(y-xＩ (y-x) 3/2(y-x) Fe + Cu2+ Fe2+ + Cu (4) a) Giả sử không có (3) xảy ra chất rắn chỉ là Fe Theo (4) noFe= nCu = 0,05 moFe= 0,05.56 = 2,8>2,16 (không phù hợp đề bài) Vậy có (3) và vì Cu2+ còn dư nên Al và Fe đã phản ứng hết theo (3) và (4) 3 Theo (1) và (2): nH2 = x+ 2 x = 0,02 x = 0,01 Theo (3): nAl(3) = y - 0,01 DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 12 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn 3 nCu2+= 2 (y - 0,01) 3 Theo (4): nFe = nCu2+(4)= 0,05- 2 (y - 0,01) 3 Ta có : mNa + mAl + mFe = 23.0,01 + 27y + 56[0,05- 2 (y - 0,01)] =2,16 y = 0,03 Vậy trong hỗn hợp ban đầu: mNa = 23.0,01 = 0,23 gam m Al = 27.0,03 = 0,81 gam mFe = 2,16 - 0,23 -0,81 = 1,12 gam b) Trong dung dịch A có: n 0,03 0,01 0,02 Al3 n 0,01 Cu2 du n n 1,12 :56 0,02 Fe2 Fe Ta có sơ đồ Cu2+ Cu(OH)2 CuO mCuO = 0,01.80 = 0,8 gam Fe2+ Fe(OH)2 Fe(OH)3 Fe2O3 mFe2O3 = 0,02/2.160 = 1,6 gam Al3+ Al(OH)3 Al2O3 m Al2O3 = 0,02/2.102 = 1,02gam Vậy mB = 0,8 + 1,6 + 1,02 = 3,24 gam 1. a) 3Cl2 + 6FeSO4 → 2Fe2(SO4)3 + 2FeCl3 b) 3C2H4 + 2KMnO4 + 4H2O → 3CH2OH-CH2OH + 2MnO2 + 2KOH Câu c) H2S + Br2 → S↓ + 2HBr 3 d) O3 + 2KI + H2O → O2 + I2 + 2KOH e) SO2 + Fe2(SO4)3 + 2H2O → 2FeSO4 + 2H2SO4 1200o C f) Ca3(PO4)2 + 3SiO2 + 5C  3CaSiO3 + 5CO + 2P 2. Đặt số mol của NO và N2O lần lượt là a và b, ta có: 10,08 a + b = = 0,45 22,4 a = 0,15 59 b = 0,3 30a + 44b = .2.0,45 = 17,7 3 Đặt số mol của Al và Mg lần lượt là x và y, ta có: 27x + 24y = 31,89 (1) Khi cho hỗn hợp A tác dụng với dung dịch HNO3: Al Al3+ + 3e x x 3x DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 12 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn Mg Mg2+ + 2e y y 2y N+5 + 3e N+2 0,45 0,15 N+5 + 4e N+1 2,4 0,6 Nếu sản phẩm khử chỉ có NO và N2O thì: mmuối = 31,89 + 62(0,45 + 2,4) = 208,59 gam < 220,11 gam: Vô lí có muối NH4NO3 tạo thành trong dung dịch Y. N+5 + 8e N-3 8z z Ta có: 3x +2y = 0,45 + 2,4 + 8z hay 3x + 2y - 8z = 2,85 (2) Mặc khác: 213x + 148y + 80z = 220,11 (3) Giải hệ (1), (2), (3) ta được: x = 0,47; y = 0,8; z = 0,02 Vậy: 0,47.27.100% %Al 39,79% 31,89 %Mg = 100% - 39,79% = 60,21%. 3. Gọi % số nguyên tử của đồng vị 11B là x % số nguyên tử của đồng vị 10B là (1-x). Ta có: MB = 11x + 10(1-x) = x + 10 11x 14,407 Theo bài ra ta có: = 3 + 16.3 + 10 + x 100 Giải phương trình trên được x = 0,81. Vậy, trong tự nhiên: %11B = 81% %10B = 100% - 81% = 19% Câu 1. Hợp chất với hiđro có dạng RH nên R có thể thuộc nhóm IA hoặc VIIA. 4. Trường hợp 1 : Nếu R thuộc nhóm IA thì Y có dạng ROH R 35,323 R 9,284 Ta có : 17 64,677 (loại do không có nghiệm thích hợp) Trường hợp 2 : R thuộc nhóm VIIA thì Y có dạng HRO4 R 35,323 R 35,5 Ta có : 65 64,677 , vậy R là nguyên tố clo (Cl). Do hiđroxit của R (HClO4) là một axit, nên hiđroxit của M phải là một bazơ dạng MOH 16,8 mX 50 gam 8,4 gam 100 MOH + HClO4 XClO4 + H2O DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 12 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn n n 0,15 L 1mol / L 0,15mol MOH HClO4 8,4 gam M 17 56 0,15mol M = 39 , vậy M là nguyên tố kali (K). 2. Khí X có khả năng làm mất màu dung dịch nước brom nên X phải là H2S hoặc SO2. Giả sử X là H2S, ta có phương trình phản ứng: 8R + 5nH2SO4 → 4R2(SO4)n + nH2S + 4nH2O 5n 8 Theo ptpu: n H2SO4 = 8 nR. Theo bài ra: n H2SO4 = nR → 5n = 8 → n = 5 . Vậy khí X đã cho là khí SO2. Và ta có phương trình phản ứng: 2R + 2nH2SO4 → R2(SO4)n + nSO2 + 2nH2O Ta có: 2 =2n n =1 Phương trình (1) được viết lại: 2R + 2H2SO4 → R2SO4 + SO2 + 2H2O * Cho khí X phản ứng với dung dịch Br2 xảy ra phản ứng sau: SO2 + Br2 + 2H2O → H2SO4 + 2HBr (2) Theo (2): n SO2 = n Br2 = 0,5.0,2 = 0,1(mol); theo (*): nR2SO4 = n SO2 = 0,1(mol) 31,2 M R SO 0,1 Theo bài ra khối lượng của R2SO4 = 31,2g → 2 4 = = 312 → MR = 108 (R là Ag). Câu 1. 5 a. Có khí mùi khai thoát ra 2Na + NH4HSO4 → Na2SO4 + NH3 + H2 b. Hỗn hợp bột tan một phần(Cu dư), dung dịch chuyển sang màu xanh Fe3O4 + Cu + 8HCl→ 3FeCl2+ CuCl2+ 4H2O c. Xuất hiện kết tủa trắng, kết tủa lỏng(phân lớp), khí bay ra Ba + (C6H5-NH3)2SO4 → BaSO4↓+ C6H5-NH2↓ +H2 d. Xuất hiện kết tủa trắng, kết tủa lỏng(phân lớp) 2NaHSO4 + (C6H5O)2Ba → BaSO4↓+ 2C6H5-OH↓+ Na2SO4 2. n x, n x mol (x 0,001.V ) HCl H2SO4 Phân tích đồ thị (tính từ gốc tọa độ): - đoạn thứ nhất ứng với 1 kết tủa - đoạn thứ 2 có độ dốc lớn nhất ứng với sự tạo thành đồng thời hai kết tủa - đoạn thứ 3 ứng với 1 kết tủa - đoạn thứ 4 giải thích sự hòa tan đến hoàn toàn kết tủa Al(OH)3. Như vậy, thứ tự các phản ứng là: 2Al + 6HCl→ 2AlCl3 + 3H2 x > x/3 2Al + 3H2SO4→ Al2(SO4)3 + 3H2 3a x-3a >x-3a Al2(SO4)3 + 3Ba(OH)2 → 3BaSO4 + 2Al(OH)3 (đoạn 2) a >3a 3a 2a DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 12 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn 2AlCl3 + 3Ba(OH)2 → 3BaCl2 + 2Al(OH)3 (đoạn 3) x/3 >0,5x >x/3 2Al(OH)3 + Ba(OH)2 → Ba(AlO2)2 + 4H2O (đoạn 4) Tổng số mol Ba(OH)2 ở thời điểm khối lượng kết tủa cực đại là: x -3a+3a+0,5x =1,5x =0,75 => x =0,5 mol 1 m↓(max)=233(x-3a+3a)+ 78(2a+x/3)=139,9 => a 15 => y = 233(x-3a)=233(0,5 -0,2)= 69,9 gam. 3. Theo tiến trình phản ứng, dựa vào sản phẩm sau cùng của phản ứng giữa dung dịch X với Cu, có thể coi dung dịch HNO3 hòa tan hỗn hợp X và Cu sinh ra muối Fe2+, Cu2+, NO Quy đổi X và Cu thành các đơn chất tương ứng ta có: 2 Fe (amol) Fe (amol) 2 O (bmol) 1,5mol HNO3  Cu (0,275mol) 0,15mol NO 0,75mol H2O Cu(0,275mol) NO3 (1,5 0,15 1,35mol) Bảo toàn điện tích trong dung dịch muối: 2a + 0,275.2 = 1,35 => a = 0,4 mol Bảo toàn e cho quá trình hòa tan: 2a + 0,275.2 = 2b + 0,15.3 => b = 0,45 mol. Vậy m = 56.0,4 + 16.0,45 = 29,6 gam 4. Quy đổi X thành Mg, Al ( a mol), NO3 ( b mol), O (c mol) và đặt số mol NaNO3 là d mol Ta có: 27,84 gam kết tủa là Mg(OH)2 0,48 mol. Mg2 (0,48) Mg (0,48) Na (2,28 d) Al3 (a) N2O(0,12) Al (a) NaNO3(d) T AlO2 (a) X  H (0,16) Y Na (d) 2,28mol NaOH 2 2 NO3(b) H2SO4 (1,08) SO (1,08) H O NH 4 2 4 O(c) Mg(OH) (0,48) 2 2 SO4 (1,08) Bảo toàn N: n b d 0,24 mol NH4 1,08.2 0,16.2 4(a d 0,24) Bảo toàn H: n 1,4 2b 2d H2O 2 Bảo toàn O: 3b + 3d + c = 0,12 +1,4 – 2b – 2d => 5b +c + 5d = 1,52 (1) Bảo toàn điện tích của T: 2,28 + d = 1,08.2 + a => a = 0,12 + d Bảo toàn điện tích của Y: 3a + d + b+ d - 0,24 = 1,08.2-0,48.2 => 3a +b +2d = 1,44. Thay a = 0,12 + d => b + 5d = 1,08 (2) Bảo toàn khối lượng của X: 27a + 62b + 16c = 27,04 – 0,48.24 = 15,52. Thay a = 0,12 + d => 62b + 16c + 27d =12,28 (3) Giải hệ 3 phương trình (1, 2, 3): b = 0,08; c = 0,12; d = 0,2 và a = 0,32 mol. Ta có: c 0,12 n 0,04 n 0,32 2.0,04 0,24mol Al2O3 3 3 Al 0,24.27 %m .100% 23,96% Al( X ) 27,04 DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 12 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn ĐỀ SỐ 6 Câu 1: Hòa tan hh gồm Zn, FeCO3, Ag bằng dd HNO3 loãng thu được hh khí A gồm 2 khí không màu có tỉ khối so với hiđro là 19,2 và dd B. Cho B + NaOH dư, nung kết tủa sinh ra đến khối lượng không đổi được 5,64 gam chất rắn. Biết rằng mỗi chất trong hh chỉ khử HNO3 đến một chất nhất định 1/ Lập luận để tìm khí đã cho? 2/ Tính khối lượng mỗi chất trong hh ban đầu biết trong hh khối lượng Zn = FeCO3,? Câu 2: Thực hiện các chuyển hoá sau bằng phương trình phản ứng: 0 PBr Etilen  (A) CuO,t (B)  B (C)  H2O (D)  O2 (E)  H2 (F) 3 (G) OH IBr Br2 (I)  as (H) Biết (F) là CH3-CH2-CH2-COOH Câu 3: 1/ Viết tất cả các đp cis-trans của các chất có CTPT là C3H4BrCl và các chất có CTCT: R-CH=CH-CH=CH-R’. 2/ Thêm NH3 dư vào dd có 0,5 mol AgNO3 ta được dd A. Cho từ từ 3 gam khí X vào A đến pư hoàn toàn được dd B và chất rắn C. Thêm từ từ HI đến dư vào B thu được 23,5 gam kết tủa vàng và V lít khí Y ở đktc thoát ra. Biện luận để tìm X, khối lượng chất rắn C và thể tích khí Y? 3/ Từ metan điều chế xiclobutan: Câu 4: 1/ Cho 11,6 gam hh X gồm Fe, FeO, Fe2O3 vào dd HNO3 loãng dư được V lít hh khí B gồm NO, N2O có tỉ khối so với hiđro là 19. Nếu cho X pư với CO dư thì thu được 9,52 gam Fe. Tính V của B? 2+ + 3+ 2+ 3+ 3+ 2/ Nhận biết 3 ion sau trong cùng một dd: a/ Ba , NH4 , Cr . b/ Ca , Al , Fe . Câu 5: 1/ A, B, C, D là các chất khí đều làm mất màu nước brom. Khi đi qua nước brom thì A tạo ra một chất khí với số mol bằng ½ số mol A; B tạo thành chất lỏng không trộn lẫn với nước; C tạo ra kết tủa màu vàng còn D chỉ làm mất màu nước brom tao thành dd trong suốt. Hỏi A, B, C, D là các khí gì? 2/ Hoàn thành sơ đồ sau: +B Y1 - A + B + D Heptan + B + C + C' X Z T U 2,4,6-triamintoluen xt xt + B Y2 Câu 6: Hỗn hợp X gồm hai chất hữu cơ A, B chỉ chứa chức ancol và anđehit. Trong cả A, B số H đều gấp đôi số C, gốc hiđrocacbon có thể no hoặc có một liên kết đôi. Nếu lấy cùng số mol A hoặc B pư hết với Na thì đều thu được V lít hiđro còn nếu lấy số mol như thế cho pư hết với hiđro thì cần 2V lít. Cho 33,8 gam X pư hết với Na thu được 5,6 lít hiđro ở đktc. Nếu lấy 33,8 gam X pư hết với AgNO3 trong NH3 sau đó lấy Ag sinh ra pư hết với HNO3 đặc thì thu được 13,44 lít NO2 ở đktc. 1/ Tìm CTPT, CTCT của A, B? 2/ Cần lấy A hay B để khi pư với dd thuốc tím ta thu được ancol đa chức? nếu lấy lượng A hoặc B có trong 33,8 gam X thì cần bao nhiêu ml thuốc tím 0,1M để pư vừa đủ với X tạo ra ancol đa chức. Câu 7: Anetol có phân tử khối là 148 đvC và %m của C= 81,08% ;H = 8,11% ; O = 10,81% . Hãy: 1/ Xác định công thức phân tử của anetol? 2/ Viết CTCT của anetol biết: Anetol làm mất màu nước brom; anetol có hai đồng phân hình học; sự oxi hóa anetol tạo ra axit metoxibenzoic (M) và sự nitro hóa M chỉ cho duy nhất axit metoxinitro benzoic. 3/ Viết phương trình của các phản ứng: (1) anetol với brom trong nước; (2) oxi hóa anetol thành axit metoxibenzoic; (3) nitro hóa M thành axit metoxinitrobenzoic? Câu 8: Hỗn hợp bột A gồm 3 kim loại Mg, Zn, Al. Khi hoà tan hết 7,5g A vào 1 lít dung dịch HNO3 thu được 1lít dung dịch B và hỗn hợp khí D gồm NO và N2O. Thu khí D vào bình dung 0 0 tích 3,20lít có chứa sẵn N2 ở 0 C và 0,23atm thì nhiệt độ trong bình tăng lên đến 27,3 C, áp suất tăng lên đến 1,10atm, khối lượng bình tăng thêm 3,72 gam. Nếu cho 7,5g A vào 1 lít dung dịch KOH 2M thì sau khi kết thúc phản ứng khối lượng dung dịch tăng thêm 5,7g. Tính %KL mỗi kim loại trong A. DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 12 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 12 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn ĐÁP ÁN Câu 1: 1/ Trong hai khí chắc chắn có CO2 = 44 đvC. Vì MA = 38,4 < MCO2 nên khí còn lại có M < 38,4 đvC. Vì là khí không màu nên đó là NO hoặc N2 + Do Ag là kim loại yếu nên không thể khử HNO3 xuống sản phẩm ứng với số oxi hóa thấp như nitơ, amoni nitrat nên khí còn lại chỉ có thể là NO. + Vì mỗi chất trong hh chỉ khử HNO3 đến một chất khử nhất định nên Zn sẽ khử HNO3 xuống NO hoặc NH4NO3. 2/ Gọi x là số mol Zn  số mol FeCO3 = x, gọi y là số mol Ag. Dựa vào khối lượng chất rắn ta suy ra: 80x + 108y = 5,64 (I). + Nếu chỉ có Zn cũng khử HNO3 tạo ra khí NO thì ta có: 3Zn + 8HNO3 → Zn(NO3)2 + 2NO + 4H2O mol: x 2x/3 3Ag + 4HNO3 → 3AgNO3 + NO + 2H2O mol: y y/3 3FeCO3 + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + 3CO2 + NO + 5H2O mol: x x x/3 3x y  Khí tạo thành có: x mol CO2 và mol NO2. 3 3x y + Vì hh khí có tỉ khối so với hiđro là 19,2 nên số mol CO2 = 1,5.nNO  x = 1,5.  y = -x 3 (loại)  sảm phẩm khử phải có NH4NO3 là sp khử ứng với Zn do đó ta có: 4Zn + 10HNO3 → 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O mol: x x x/4 3Ag + 4HNO3 → 3AgNO3 + NO + 2H2O mol: y y y/3 3FeCO3 + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + 3CO2 + NO + 5H2O mol: x x x x/3 x y  khí tạo thành có x mol CO2 và mol NO. Vì số mol CO2 = 1,5.nNO  x = y 3 + Khi B + NaOH dư và nung thì chất rắn chỉ có: 0,5x mol Fe2O3 + y mol Ag. Vì x = y nên ta có: 80x + 108x = 5,64  x = 0,03 mol. Vậy cả 3 chất trong hh đã cho đều có số mol là 0,3 mol. Do đó: Zn = 1,95 gam; FeCO3 = 3,46 gam và Ag = 3,24 gam. Câu 2: Thực hiện các chuyển hoá : H CH2=CH2 + HOH  CH3-CH2OH (A) CuO,t0 CH3-CH2OH  CH3-CH=O (B) OH 2CH3-CH=O  CH3-CH(OH)-CH2-CH=O (C) H2O CH3-CH(OH)-CH2-CH=O  CH3-CH=CH-CH=O (D) O2 CH3-CH=CH-CH=O  CH3-CH=CH-COOH (E) H2 CH3-CH=CH-COOH  CH3-CH2-CH2-COOH (F) PBr3 CH3-CH2-CH2-COOH  CH3-CH2-CHBr-COOH (G) Br2 CH3-CH2-CH2-COOH as CH3-CHBr-CH2-COOH (H) IBr CH3-CH=CH-COOH  CH3-CHBr-CHI-COOH (I) Câu 3: 1/ có 5 CTCT thỏa mãn, có 4 loại đp là: cis-cis; trans-trans; cis-trans; trans-cis. 2/ + Vì X pư với AgNO3/NH3 có chất rắn C nên X là anđehit hoặc ank-1-in hoặc HCOOH. Nếu là ank-1-in thì khi cho HI vào B không có khí thoát ra  X là anđehit hoặc HCOOH DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 12 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn + Khi cho HI vào B thì ta có: Ag+ + I- → AgI; vì số mol AgI = 0,1 mol  số mol Ag+ còn lại trong 2- + B là 0,1 mol; vì có khí thoát ra nên phải có CO3 . Do đó số mol Ag pư với khí X là 0,4 mol  số mol X là 0,2 mol hoặc 0,1 mol  MX tương ứng là 15 đvC; 30 đvC. Ta thấy chỉ có HCHO phù hợp. + Khối lượng của C = 43,2 gam; thể tích Y = 2,24 lít. 3/ metan → axetilen; metan → metanal sau đó: HCl 2HCHO + CH  CH → HO-CH2-C  C-CH2-OH →HO-CH2- CH2-CH2-CH2-OH  Zn Cl-CH2- CH2-CH2-CH2-Cl  xiclobutan + ZnCl2. Câu 4: 1/ + Vì tỉ khối của B so với hiđro là 19 nên số mol NO =0,75.nN2O. Ta thấy số mol CO pư = 11,6 9,52 số mol oxi trong X = = 0,13 mol. Số mol Fe = 0,17 mol. Gọi x là số mol N2O  số mol 16 NO = 0,75x. Áp dụng ĐLBT e ta có: 0,17.3 = 0,13.2 + 8x + 3.0,75x  x = 0,0244 V = 22,4.(x+0,75x) 0,956 lít. 2/a/ + Cho dd NaOH dư vào dd đã cho nếu thấy có khí mùi khai bay ra và có kết tủa xanh rêu rồi + 3+ tan ra thì suy ra dd đã cho có NH4 và Cr . + - NH4 + OH → NH3 + H2O 3+ - - - Cr + 3OH → Cr(OH)3 và Cr(OH)3 + OH → CrO2 + 2H2O 2+ 2+ 2- + Cho dd cần nhận biết pư với H2SO4 nếu có kết tủa trắng suy ra có Ba : Ba + SO4 → BaSO4. b/ + Thêm dd NaOH dư vào dd cần nhận biết, nếu cuối cùng thấy còn kết tủa nâu đỏ thì suy ra có 3+ 3+ Fe ; lọc bỏ kết tủa rồi sục CO2 dư vào dd nước lọc thấy có kết tủa trắng suy ra có Al . Lọc bỏ kết tủa lấy dd nước lọc này cho pư với Na2CO3 hoặc Na2C2O4(natri oxalat) nếu thấy có kết tủa trắng thì suy ra có Ca2+. Câu 5: 1/ + A là amoniac vì: 2NH3 + 3Br2 → N2 + 6HBr + B là hiđrocacbon không no như etilen; propilen : C2H4 + Br2 → C2H4Br2. + C là H2S vì: H2S + Br2 → 2HBr + S↓(nếu đun nóng thì: H2S + 4Br2 + 4H2O → 8HBr + H2SO4) + D là SO2 vì: SO2 + Br2 + 2H2O → 2HBr + H2SO4. 2/ A là hiđro; X là toluen; B là HNO3; Y1; Y2 là o, p – nitrotoluen; Z là 2,4-đinitrotoluen; T là 2,4,6- trinitrotoluen; C và C’ là Fe + HCl; U là CH3-C6H2(NH3Cl)3. Câu 6: 1/ Vì số H gấp đôi số C nên cả A và B đều có dạng: CnH2nOx. Mặt khác A, B pư với Na đều cho lượng hiđro như nhau nên A, B có cùng số nhóm –OH. + Ta thấy A, B đều có = 1 nên 1 mol A hoặc B chỉ pư được với 1 mol hiđro theo giả thiết suy ra khi 1 mol A hoặc B pư với Na chỉ cho 0,5 mol hiđro  cả A, B chỉ có 1 nhóm –OH. Vậy A, B có các trường hợp sau:  TH1: A là CnH2n-1OH(a mol); B là HO-CmH2m-CHO(b mol)  TH2: A là HO-CnH2n-CHO(a mol); B là HO-CmH2m-CHO(b mol) + Ứng với trường hợp 1 ta có hệ: a(16 14n) b(14m 46) 33,8 0,5a 0,5b 5,6 / 22,4  a = 0,2; b = 0,3 và 2n + 3m = 12  n = 3 và m = 2 thỏa mãn 2b 13,44 / 22,4 + Ứng với trường hợp 1 ta có hệ: a(46 14n) b(14m 46) 33,8 0,5a 0,5b 5,6 / 22,4  a + b = 0,5 và a + b= 0,3  loại. 2b 2b 13,44 / 22,4 + Vậy A là: CH2=CH-CH2-OH và B là HO-CH2-CH2-CHO 2/ Để pư với thuốc tím mà thu được ancol đa chức nên phải dùng A: 3CH2=CH-CH2-OH + 4H2O +2KMnO4 → 3CH2OH-CHOH-CH2OH + 2MnO2 + 2KOH mol: 0,2 0,4/3  thể tích dd thuốc tím = 1,33 lít. Câu 7: 1/ C10H12O 2/ DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 12 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn C O O H C O O H C H = C H - C H 3 N O 2 O C H O C H 3 O C H 3 3 A n e to l M s p n itr o Câu 8: + Số mol nitơ ban đầu = 0,033 mol; số mol khí sau khi thêm D vào = 0,143 mol  số mol khí trong D là 0,11 mol. Dựa vào khối lượng bình tăng thêm suy ra: NO = 0,08 mol và N2O = 0,03 mol. + Gọi x, y, z lần lượt là số mol Mg, Zn, Al trong 7,5 gam A ta có: 24x + 65y + 27z = 7,5 (I) + Khi A pư với 2 mol KOH ta có: Zn + 2KOH → K2ZnO2 + H2↑ Mol: y 2y y Al + KOH + H2O → KAlO2 + 1,5H2↑ Mol: z z 1,5z  NX: ta thấy số mol KOH cần để hòa tan hết Zn và Al là: 2y + z mol. Từ (I) ta có: 24x + 65y + 27z > 54y + 27z hay: 7,5 > 27(2y + z)  2y + z < 0,278 mol < số mol KOH ban đầu. Do đó cả Zn và Al đều hết  khối lượng dd tăng = 65y + 27z – 2y – 3z = 63y + 24z = 5,7 (II) + Áp dụng ĐLBT e ta có: 2x + 2y + 3z = 0,08.3 + 0,03.8 = 0,48 (III) + Giải (I, II, III) được: x = 0,06 mol; y = 0,06 mol; z = 0,08 mol. + Vậy: %KL của Mg = 19,2%; Zn = 52%; Al = 28,8%. DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 12 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn ĐỀ SỐ 7 Câu 1: 1/ Có 5 lọ đựng riêng biệt 5 chất lỏng: C2H5COOH, CH3COOH, HCOOCH3, CH3COOCH3, n-C3H7OH. a/ Sắp xếp các chất trên theo thứ tự tăng dần nhiệt độ sôi? b/ Trong 5 chất trên chất nào phản ứng được với H2SO4 loãng, dung dịch NaOH, dung dịch AgNO3/NH3? Chất nào ít tan trong nước nhất? 2/ Dung dịch A gồm 0,4 mol HCl và 0,05 mol Cu(NO3)2. Cho m gam bột Fe vào dung dịch khuấy đều cho đến khi phản ứng kết thúc thu được chất rắn X gồm hai kim loại, có khối lượng 0,8m gam. Tính m. Giả thiết sản phẩm khử HNO3 duy nhất chỉ có NO? Câu 2: Cho hh A gồm Na, Al, Fe. Hoà tan 2,16 gam A vào nước dư được 0,448 lít khí ở đktc và còn lại chất rắn B. Cho B pư hết với 60 ml dd CuSO4 1M được 3,2 gam Cu và dd C. Cho C pư vừa đủ với amoniac được kết tủa. Nung kết tủa đến khối lượng không đổi được chất rắn E. Tính %m các chất trong A và khối lượng chất rắn E? Câu 3: Hòa tan 4,8 gam kim loại M bằng dung dịch HNO3 đặc nóng dư, hay hòa tan 2,4 gam muối sunfua kim loại này cũng trong dung dịch HNO3 đặc nóng, thì đều cùng sinh ra khí NO2 duy nhất có thể tích bằng nhau trong cùng điều kiện. 1/ Viết các phương trình phản ứng dưới dạng phương trình ion. 2/ Xác định kim loại M, công thức phân tử muối sunfua. 3/ Hấp thụ khí sinh ra ở cả hai phản ứng trên vào 300 ml dung dịch NaOH 1M, rồi thêm vào đó một ít phenolphtalein. Hỏi dung dịch thu được có màu gì? Tại sao? + + Câu 4: Phèn là muối sunfat kép của một cation hóa trị một (như K hay NH4 ) và một cation hóa trị 3+ 3+ 3+ ba (như Al , Fe hay Cr ). Phèn sắt amoni có công thức (NH4)aFe(SO4)b.nH2O. Hòa tan 1,00 gam 3 mẫu phèn sắt vào 100 cm H2O, rồi chia dung dịch thu được thành hai phần bằng nhau. Thêm dung dịch NaOH dư vào phần một và đun sôi dung dịch. Lượng NH 3 thoát ra phản ứng vừa đủ với 10,37 cm3 dung dịch HCl 0,100 M. Dùng kẽm kim loại khử hết Fe3+ ở phần hai thành Fe2+. Để oxi hóa ion 2+ 3+ 3 Fe thành ion Fe trở lại, cần 20,74 cm dung dịch KMnO4 0,0100 M trong môi trường axit. a/ Viết các phương trình phản ứng dạng ion thu gọn và xác định các giá trị a, b, n. b/ Tại sao các phèn khi tan trong nước đều tạo môi trường axit ? Câu 5: Hoàn thành sơ đồ pư sau: + H C H O + H 2 O X 1 Y 1 + M g /e te + a x e to n + H 2 O e ty l b ro m u a A X 2 Y 2 + H O + C O 2 2 X 3 Y 3 Câu 6: Điện phân nóng chảy Al2O3 với anot than chì (hiệu suất điện phân 100%) thu được m kg Al ở catot và 67,2 m3 (ở đktc) hỗn hợp khí X có tỉ khối so với hiđro bằng 16. Lấy 2,24 lít (ở đktc) hỗn hợp khí X sục vào dung dịch nước vôi trong (dư) thu được 2 gam kết tủa. Tính m? Câu 7: Một hỗn hợp rắn A gồm kim loại M và một oxit của kim loại đó. Người ta lấy ra 3 phần, mỗi phần có 59,08g A. Phần thứ nhất hoà tan vào dung dịch HCl thu được 4,48 lít khí H2. Phần thứ hai hoà tan vào dung dịch của hỗn hợp NaNO3 và H2SO4 thu được 4,48 lít khí NO. Phần thứ 3 đem nung nóng rồi cho tác dụng với khí H2 dư cho đến khi được một chất rắn duy nhất, hoà tan hết chất rắn đó bằng nước cường toan thì có 17,92 lít khí NO thoát ra. Các thể tích đo ở đktc. Tìm M và công thức oxit trong hỗn hợp A. Câu 8: QG-2006-B: 1. Hiđrocacbon A có công thức phân tử C12H20. Cho A tác dụng với H2 (dư) có Pt xúc tác tạo thành B (C12H22). Ozon hoá A rồi thuỷ phân sản phẩm có mặt H2O2 thu được D (C5H8O) và E (C7H12O). Khi D và E tác dụng với CH3I dư trong NaNH2/NH3 (lỏng), D và E đều tạo – thành G (C9H16O). Biết rằng trong quá trình phản ứng của D với CH3I/OH có sinh ra E. Hãy xác DeThi.edu.vn